[发明专利]一种用于分布式无线声传感器网络的语音增强系统

摘要

本发明公开了一种用于分布式无线声传感器网络的语音增强系统，具体包括：相位对齐模块、解析变换模块、小波变换模块、NPSD估计模块、MVDR滤波器模块、分布式算法迭代模块和小波反变换模块。采用该系统首先将每个节点的输入信号要和距离声源最远的那个节点相位对齐，对齐之后的每一路信号分别进行解析小波变换；然后，在小波域中估计NPSD，同时得到MVDR滤波系数；最终，通过分布式算法迭代模块得到每个节点麦克风的输出信号，对输出信号进行小波反变换并取实部获得时域信号。该系统的实现是由每个麦克风和其附近麦克风通过交换特定数据，使得所有麦克风的初始状态值经过迭代收敛到全局平均值完成的。

主权项

1.一种用于分布式无线声传感器网络的语音增强系统，其特征在于包括：相位对齐模块、将先后接收到的语音信号y”_i(k)进行相位平移形成同一时刻语音信号y'_i(k)；接收所述相位对齐模块传送的语音信号y'_i(k)对该信号进行分帧加窗处理得到信号y_i(k)的解析变换模块，所述解析变换模块对每一帧信号y_i(k)进行解析变换、输出信号y_i；接收解析变换模块输出的信号y_i的小波变换模块，所述小波变换模块采用四层小波分解方式对信号y_i进行滤波和降采样处理得到解析的离散小波域信号Y；接收所述小波变换模块输出的含有四层分解的信号Y的NPSD估计模块，所述NPSD估计模块利用每一层数据中的阈值对语音信号的噪声功率谱密度分别进行估计、输出每一层的噪声功率谱密度；接收所述NPSD估计模块传送的噪声功率谱密度信息、以及小波变换模块传送的离散小波域信号Y的MVDR滤波器模块，所述MVDR滤波器模块根据接收到的数据信息构建MVDR准则下的滤波器系数W、将该滤波器系数W与离散小波域信号Y组合成滤波信号W^HY；分布式算法迭代模块，将MVDR滤波器模块输出的滤波信号W^HY处理为求平均值的形式、通过初始状态值根据Metropolis权矩阵多次迭代求得初始状态值的平均值得到输出信号Z；小波反变换模块：将分布式算法迭代模块传送的输出信号Z进行小波反变换、再取实部得到增强后的时域输出语音信号。