基于自适应仿生小波变换的语音增强方法

分析自适应滤波和小波滤波的原理与方法,提出一种基于自适应仿生小波变换的语音增强方法.该方法首先用仿生小波变换对含噪语音信号进行小波分解,这样可以保证对信号频率和幅值的听觉特性,然后将经仿生小波变换所分离出来的噪声成分作为自适应滤波器的输入.通过选用自适应滤波器的最小二乘算法(RLS)从而实现信噪分离的最佳滤波,以保证去除信号中的相关噪声.实验结果表明,该方法对语音信号有显著的增强效果,能实现语音信号在同频段对噪声成分和有用信号的最佳估计.     

基于谱减和LMS的自适应语音增强

针对宽带噪声背景下的语音增强问题,将短时语音视为非平稳或宽平稳信号,基于谱减法和自适应滤波的最小均方（LMS）算法,提出了一种FIR型自适应滤波算法（SSLMS）：用减谱法由短时噪声观测语音估计期望信号,作为滤波器输出信号的参考信号;用滤波器的输出与参考信号的差值为误差信号,用LMS算法求得滤波器权系数修正量,并修正滤波器。权系数最速下降调整中,采用了归一化LMS、符号LMS、块LMS技术,以简化保证权系数收敛的步长选择、减少权系数修正的运算量,从而提高自适应速度。对不同的语音在各种信噪比下仿真实验,并与改进的谱减法比较,结果表明,该法增强效果优于谱减法;在信噪比为3 dB时该法的增强效果仍然令人满意。     

基于数学形态学的非线性语音增强方法

为了更好地滤除语音信号中的宽带噪声,使语音增强向着非线性方向发展。综合考虑语音和噪声特性,选用合理的结构元素,设计了一种新的形态学滤波算法,构造出用于语音信号滤波增强的非线性形态滤波器。仿真实验和数据分析结果论证了这种基于形态学的非线性语音增强方法的可行性,尤其是对于正负脉冲噪声的滤除效果相对较好。     

基于预测滤波器的数字降噪耳机研究

通常数字降噪耳机采用的自适应滤波器,一般基于LMS、NLMS等算法,但是由于A/D转换存在一定的延迟,导致实际降噪效果降低,故降噪耳机上的主动降噪系统需要对噪声进行预测.通过线性预测算法和改进滤波器,对已经采样的噪声信号进行算法分析,预测下一时刻的噪声信号,在Matlab中实现对飞机引擎噪声进行预测,并将降噪效果与LMS自适应滤波器的降噪效果进行比较.仿真结果表明,在处理低频噪声时,预测滤波器效果要优于LMS自适应滤波器.     

一种基于简单自适应控制的闭环H_∞滤波算法的验证与改进

采用固定积分变量的方法,对基于简单自适应算法(SAC)的闭环H∞滤波算法进行了改进,增强了经典H∞滤波的动态跟踪特性,确保了该算法的稳定性,同时初步分析了这种新算法提高鲁棒性的原理.通过建模仿真及比较分析表明:与常规H∞滤波器相比,当建模误差存在或者系统模型统计特性未知时,采用改进的简单自适应算法H∞滤波器能够改善滤波的动态特性,降低H∞滤波器对噪声的敏感性,精度更高.     

基于C0复杂度和能量的语音端点检测算法

复杂性测度是反映信号序列的一个重要的非线性特征,复杂性测度的语音端点检测技术具有非线性技术的本质特征。对C₀复杂度作出改进,并与增强后的短时能量相结合,提出了一种更有效的端点检测算法——C₀复杂度能量的语音端点检测方法。实验证明,该算法对噪声有很强的鲁棒性,在低信噪比（0 dB）下仍能准确地检测出语音段。     

利用自适应滤波器的组合设计抵消多噪声

针对一个自适应滤波器不能解决多噪声信号的问题,提出了自适应滤波器的组合设计思想。在线性组合条件及LMS算法下,分析多噪声抵消原理,并进行多噪声语音信号的Matlab仿真实验,可以得到清晰的语音信号。结果表明,自适应滤波器的组合设计可以有效抵消多种干扰信号。     

基于递推最小二乘滤波器的语音增强

根据语音信号短时预测特性和短时准周期性，以当前采样前若干点和前若干周期的采样为观测样本，采用横向滤波器结构，构造基于递推最小二乘算法的自适应滤波器。该算法无需先验知识和参考信道，且对平稳或非平稳噪声均适用。实验证明，信噪比有明显提高，且增强后语音信号LPC倒谱与纯净语音LPC倒谱的欧氏距离也比增强前有了明显减小。     

基于波束形成与多参考源噪声对消的语音增强算法

通过传声器阵列采用波束形成技术采集语音信号,同时使用参考传声器获得背景噪声信号,本文提出一种基于波束形成和自适应多参考噪声对消的语音增强算法。该算法不依赖任何信号模型且无需对噪声信号的统计特性进行先验假设,可以适应背景噪声的突然改变,同时具有良好的实时性和鲁棒性。可广泛应用于复杂噪声环境下目标语音识别,仿真结果表明了该算法的有效性。     

自适应语音分段增强算法

近年来小波理论在信号分析、处理中得到了广泛的应用,本文提出了一种自适应分段小波域语音增强(ASWE)算法,即采用局部余弦包变换对语音信号自适应分段,然后对每一段语音采用基于小波变换的语音增强处理该方法不需要噪声的先验知识,且适合于缓慢变化的非平稳噪声.最后的仿真实验表明,该方法比直接用小波去噪效果好,是一种有效的语音增强技术     

离散时间系统量化动态输出反馈的H∞控制

本文研究了离散时间线性时不变系统的量化动态输出反馈 H 无穷控制问题. 所考虑的动态量化器由动态调节参数和静态量化器组成. 静态量化器范围具有一定的实际意义, 这一点在本文充分考虑. 首先, 在考虑量化误差影响的情况下, 本文给出了既依赖于控制器状态又依赖于系统测量输出的量化控制策略使得闭环系统渐进稳定且具有指定的 H 无穷性能指标. 然后, 在这一结果的基础上, 又提出了基于线性矩阵不等式的迭代的优化算法来优化静态量化器范围, 从而得到能保证系统 H 无穷性能需求且具有最小量化器范围的量化控制策略. 最后通过仿真例子验证了所提出方法的有效性.     

容错控制系统鲁棒H∞和自适应补偿设计

通过设计动态输出反馈控制策略研究线性时不变系统执行器故障下的鲁棒自适应容错H∞控制问题. 结合自适应技术和线性矩阵不等式(Linear matrix inequalities, LMI)技术, 设计一个控制策略同时实现系统的故障补偿控制和性能优化控制. 在设计中, 提出由自适应律在线调节控制增益方程补偿未知执行器故障和摄动; 并设计一个基于模式依赖李亚普诺夫方程的LMI条件解出控制参数及次优H∞性能. 所设计的动态输出反馈控制器可以处理一般执行器卡死故障, 并得到更少保守性的H∞性能指标. 此外, 一个更具挑战性的问题, 即通过自适应机构补偿故障致使系统多少性能退化得到论证. 所提方法的有效性由一个解耦线性化动态飞行器系统仿真验证.     

第二FM模型的两维离散状态时滞系统H∞控制

本文研究了基于第二 FM 模型的两维离散状态滞后系统 H∞ 控制问题. 给出了这类两维系统具有一定 H∞ 扰动抑制度的一个线性矩阵不等式条件, 并通过求解一个凸优化问题得到一个最优 H∞ 控制器. 最后通过一个仿真例子验证所提结果的有效性.     

不确定奇异时滞系统的鲁棒H∞故障诊断滤波器设计

研究一类受参数不确定性和干扰影响的奇异时滞系统鲁棒故障诊断滤波器设计问题. 把基于观测器的故障诊断滤波器作为残差产生器, 将故障诊断滤波器设计归结为H∞滤波问题, 使产生的残差信号即为故障的H∞估计, 给出了鲁棒H∞故障诊断滤波器存在的充分条件, 并利用锥面互补线性化迭代算法得到了故障诊断滤波器设计的线性矩阵不等式求解方法. 算例验证了算法的有效性.     

含有不确定时延网络控制系统的鲁棒H∞控制

研究了存在不确定时延的网络控制系统的鲁棒H_∞控制器设计方法。首先讨论了系统的建模问题,针对传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,考虑不确定时延小于一个采样周期的情况,网络控制系统可建模为一类具有不确定性的线性离散时延系统,利用Lyapunov方法和线性矩阵不等式方法,推导出闭环控制系统渐近稳定且H_∞范数小于性能指标γ的充分条件,并给出动态输出反馈H_∞控制律设计方法。通过Matlab数值仿真,证明了该设计方法的有效性。     

输入约束系统的滚动时域输出反馈控制方法研究

This paper addresses the H∞ output feedback control problem for discrete-time systems with actuator saturation. Initially, a constrained H∞ output feedback control approach is presented in the framework of linear matrix inequalities (LMI) optimization. Under certain assumptions on the disturbance energy bound, closed-loop H∞ performance is achieved. Furthermore, the moving horizon strategy is applied to an online management of the control performance so that the closed-loop system can satisfy control constraints in the case of unexpected large disturbances. A dissipation constraint is derived to achieve the moving horizon closed-loop system dissipative. Simulation results show that the constrained H∞ controller works effectively under the disturbance assumption and that the moving horizon H∞ controller can trade-off automatically between satisfying control constraints and enhancing performance.     

LPV鲁棒故障观测器设计

针对线性参数变化（Linear Parameter Varying,LPV）系统的故障检测问题,采用H_- / H_∞混合优化方法,对基于LPV模型的鲁棒故障观测器（RFDO）进行设计,基于离散的参数依赖李亚普诺夫函数,得到了系统的LPV鲁棒故障观测器的综合条件,经过转化,观测器的设计问题被转化为一组线性矩阵不等式的求解问题;利用LMI工具求解线性矩阵不等式,得到了系统的LPV鲁棒故障观测器。最后,通过在一点上对故障输入的非线性仿真,验证了该方法的有效性。     

时滞系统方法的网络化H∞控制

针对网络控制系统的主要影响因素,建立包含网络诱导时延和数据丢包及错序等非理想网络状况的系统统一模型。以此为基础,对闭环网络控制系统进行了H_∞性能分析和H_∞控制器设计。由于采用新的时滞系统分析方法并考虑网络诱导时延的下界大于零这一事实,所设计的控制器具有较小的保守性和广泛的适应性。最后通过仿真例子,表明所得结果的正确性。     

广义时滞系统时滞依赖H∞控制的改进结果

讨论广义时滞系统的时滞依赖控制问题. 基于线性矩阵不等式(LMI)方法和增广Lyapunov泛函, 给出保证系统正则、无脉冲、稳定且满足性能指标的时滞依赖有界实引理. 在此引理的基础上, 给出基于严格LMI的状态反馈控制器存在的时滞依赖条件. 同时给出所需状态反馈控制器的明确表示. 数值例子表明本文的结果改进了已有结论的保守性.     

具有时变时滞的离散系统的H∞控制

主要研究了控制输入和外部输入中带有时变时滞的离散系统的有限时间H无穷控制问题. 首先通过定义一个取值为0或1的二元变量将具有时变时滞的单通道离散系统转化为多通道定时滞离散系统, 进一步利用该系统H无穷控制与相应倒向随机系统平滑估计之间的对偶关系解决该问题,通过与原系统维数相同的Riccati差分方程给出了该问题的解,并且给出了因果与严格因果H控制器存在的充分必要条件.