基于广义旁瓣相消器的快速降秩自适应波束形成算法 被引量：4

1

作者 黄飞 盛卫星 马晓峰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1637-1642,共6页

传统的基于广义旁瓣相消器(GSC)的降秩自适应波束形成算法,降秩矩阵大多数需要通过特征值分解获得,而特征值分解会带来新的大运算量,大大限制了算法的工程实现。提出了一种新的基于广义旁瓣相消器的快速降秩自适应波束形成算法(FRGSC)... 传统的基于广义旁瓣相消器(GSC)的降秩自适应波束形成算法,降秩矩阵大多数需要通过特征值分解获得,而特征值分解会带来新的大运算量,大大限制了算法的工程实现。提出了一种新的基于广义旁瓣相消器的快速降秩自适应波束形成算法(FRGSC)。该算法直接利用广义旁瓣相消器下支路的中间快拍数据来构造降秩矩阵,利用所有可以利用的快拍数(多于干扰个数的快拍数)来构造降秩矩阵。基于GSC的传统降秩算法构造降秩矩阵需要的运算量为O((N-1)3)(N为自适应自由度),而FRGSC算法构造降秩矩阵只需要一次复数乘法和少量复数加法,所需运算量大大降低。该方法在实际应用中具有更优的实时性,适用于大阵列连续波体制雷达。仿真结果证明了所提出的基于广义旁瓣相消器的快速降秩自适应波束形成算法具有很好的波束形成性能,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 雷达工程 阵列信号处理 降秩自适应波束形成 广义旁瓣相消器(gsc)

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基于广义旁瓣相消器的滤波器组旁瓣干扰抑制 被引量：7

2

作者 李涛 李国林 廖辉荣 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期85-89,共5页

传统滤波器组为降低旁瓣,需要提高滤波器阶数。该文将广义旁瓣相消的思想运用于滤波器组的旁瓣干扰抑制,在滤波器通带外的干扰信号频率处自适应形成零点。基于LMS算法,该文提出了基于自适应旁瓣相消器的滤波器组旁瓣干扰抑制算法,给出... 传统滤波器组为降低旁瓣,需要提高滤波器阶数。该文将广义旁瓣相消的思想运用于滤波器组的旁瓣干扰抑制,在滤波器通带外的干扰信号频率处自适应形成零点。基于LMS算法,该文提出了基于自适应旁瓣相消器的滤波器组旁瓣干扰抑制算法,给出了算法的矩阵形式。通过限制系数长度,旁瓣相消器仅仅对消旁瓣大功率干扰信号,而对带内有用信号的影响很小,其作用相当于用一个低阶滤波器实现一个高阶数滤波器的功能,当信号功率较之干扰功率很小时尤其有用。仿真结果显示算法具有良好的旁瓣干扰抑制性能,较之高阶滤波器组大大减少了计算量。 展开更多

关键词 电子战 干扰抑制 广义旁瓣相消器 LMS算法 滤波器组

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基于参数化波束形成器的GSC语音增强方法

3

作者 张传营 赵景玉 +1 位作者 刘扬 卜凡亮 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第5期125-133,共9页

针对广义旁瓣相消器(GSC)中固定波束形成器在复杂环境下抑制旁瓣干扰和处理非平稳语音信号时存在局限性问题,提出了一种基于参数化波束形成器的改进GSC语音增强方法。该方法通过动态调节机制,在延迟求和波束形成器与超指向波束形成器之... 针对广义旁瓣相消器(GSC)中固定波束形成器在复杂环境下抑制旁瓣干扰和处理非平稳语音信号时存在局限性问题,提出了一种基于参数化波束形成器的改进GSC语音增强方法。该方法通过动态调节机制,在延迟求和波束形成器与超指向波束形成器之间进行灵活权衡与调节,有效抑制旁瓣干扰,增强了GSC在复杂声学环境中的鲁棒性与适应性。此外,引入互相关系数来调节自适应滤波器权重更新步长,有效应对语音信号变化导致的过减问题,提升了在非平稳语音信号中的处理精度。在MATLAB环境下开展仿真实验,针对Babble噪声、音乐噪声和白噪声环境,对比传统GSC和采用均方算法的GSC,从三维波束方向图、不同背景噪声及参数条件下的降噪效果、互相关系数作用效果等方面进行评估,并利用分段信噪比(SNR)和语音质量感知评估(PESQ)等指标量化分析。结果显示,改进方法在降噪性能和语音清晰度上优势显著。在Babble噪声、音乐噪声、白噪声环境中,分段信噪比分别提升至11.02、6.14和10.33 dB,PESQ值分别提升至3.65、3.20、3.25,并可通过调节参数实现不同噪声环境下的最佳降噪效果,有力验证了该方法在复杂声学环境中的有效性与优越性。 展开更多

关键词 麦克风阵列 波束形成器 广义旁瓣相消器 参数化 互相关系数

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基于子带广义旁瓣相消器的麦克风阵列语音增强 被引量：5

4

作者 何成林 杜利民 马昕 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第4期208-210,共3页

为了加快基于广义旁瓣相消器的麦克风阵列语音增强系统的收敛速度,将其自适应模块的输入信号分解到子带以进行处理,并将多通道维纳滤波器引入广义旁瓣相消器的非自适应支路,以更有效地抑制非相干噪声。实际测试结果表明,相对于基于全带... 为了加快基于广义旁瓣相消器的麦克风阵列语音增强系统的收敛速度,将其自适应模块的输入信号分解到子带以进行处理,并将多通道维纳滤波器引入广义旁瓣相消器的非自适应支路,以更有效地抑制非相干噪声。实际测试结果表明,相对于基于全带广义旁瓣相消器的麦克风阵列语音增强系统,采用该子带广义旁瓣相消器结构的语音增强系统具有更快的收敛速度和更高的输出信噪比。 展开更多

关键词 语音增强 麦克风阵列 子带自适应滤渡 广义旁瓣相消器

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相干滤波与广义旁瓣相消器结合的小阵列语音增强算法 被引量：3

5

作者 张正文 汤敏慎 尹波 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第3期38-42,6-7,共5页

相干滤波器与广义旁瓣相消器(GSC)是常用的阵列语音增强算法,然而,应用于小阵列中却存在消噪能力不足的问题。针对上述问题,本文提出一种相干滤波与广义旁瓣相消器结合的小阵列语音增强算法。首先,利用广义旁瓣相消器对带噪语音进行初... 相干滤波器与广义旁瓣相消器(GSC)是常用的阵列语音增强算法,然而,应用于小阵列中却存在消噪能力不足的问题。针对上述问题,本文提出一种相干滤波与广义旁瓣相消器结合的小阵列语音增强算法。首先,利用广义旁瓣相消器对带噪语音进行初步增强。然后,通过改进的最小搜索算法估计出信号里残余噪声的功率谱密度,从而获得相干滤波器的传递函数。最后,利用相干滤波器对带噪语音进行再次增强。仿真实验表明:在多种不同的噪声环境下该算法具有较好的噪声抑制能力。 展开更多

关键词 麦克风小阵列 语音增强 广义旁瓣相消器 相干滤波器

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冲击噪声背景下归一化广义旁瓣相消器 被引量：2

6

作者 李洪涛 顾陈 +1 位作者 朱晓华 胡文 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期677-680,共4页

针对冲击噪声背景下常规波束形成算法性能下降的问题,该文提出一种归一化广义旁瓣相消器(N-GSC)算法,该算法适用于任意未知统计特性的代数拖尾冲击噪声环境。算法通过对输入信号进行无穷范数归一化,使信号的二阶统计量存在且有界,再进... 针对冲击噪声背景下常规波束形成算法性能下降的问题,该文提出一种归一化广义旁瓣相消器(N-GSC)算法,该算法适用于任意未知统计特性的代数拖尾冲击噪声环境。算法通过对输入信号进行无穷范数归一化,使信号的二阶统计量存在且有界,再进行维纳滤波,提高了波束形成在冲击噪声背景下的性能。进行了4种冲击噪声背景下的仿真实验。仿真结果表明,与传统的GSC算法和基于分数低阶矩的GSC算法相比,N-GSC算法计算简单,无需噪声特征指数的先验信息或估计,适用于任意分布的冲击噪声环境,具有更强的干扰抑制能力。 展开更多

关键词 阵列信号处理 广义旁瓣相消器 分数低阶矩 冲击噪声

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基于广义旁瓣相消的机载雷达抗密集转发式干扰方法 被引量：11

7

作者 吴亿锋 王彤 +1 位作者 吴建新 文才 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1049-1054,共6页

密集转发式干扰不仅会引起雷达虚警,而且会抬高其附近单元的恒虚警率检测门限进而导致目标检测性能下降。另外,它还会污染空时自适应处理的训练样本,导致杂波抑制性能下降。针对这些问题,该文提出一种机载雷达抗密集转发式干扰算法。该... 密集转发式干扰不仅会引起雷达虚警,而且会抬高其附近单元的恒虚警率检测门限进而导致目标检测性能下降。另外,它还会污染空时自适应处理的训练样本,导致杂波抑制性能下降。针对这些问题,该文提出一种机载雷达抗密集转发式干扰算法。该算法首先估计干扰方向,然后用广义旁瓣相消技术在空域滤除干扰。广义旁瓣相消中的辅助通道为指向干扰方向的和波束,而其协方差矩阵则利用清晰区中挑选的干扰样本估计得到。该算法可以有效抑制密集转发式干扰,减少由其引起的虚警,改善雷达目标检测性能,同时该算法还具有结构简单,易于实现的优点。实验结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 机载雷达 抗转发式干扰 广义旁瓣相消(gsc) 辅助通道 训练样本

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基于广义旁瓣相消的新降维方法 被引量：7

8

作者 张涛麟 廖桂生 +1 位作者 曾操 薄保林 《雷达科学与技术》 2007年第3期213-219,共7页

针对阵列信号中部分自适应信号处理问题,提出了一种新的基于广义旁瓣相消的降维方法。该方法利用波束形成无法对加性白噪声进行抑制的特点,根据广义旁瓣相消器的结构,设计出一种新的阻塞降维矩阵,使辅助通道内仅存干扰信号,从而增强主... 针对阵列信号中部分自适应信号处理问题,提出了一种新的基于广义旁瓣相消的降维方法。该方法利用波束形成无法对加性白噪声进行抑制的特点,根据广义旁瓣相消器的结构,设计出一种新的阻塞降维矩阵,使辅助通道内仅存干扰信号,从而增强主辅通道关于干扰信号的相关性,更有利于抑制干扰,同时也达到了降维的效果。另一方面,在存在阵列误差的情况下,借助稳健的波束形成算法,对阻塞降维矩阵进行校正,既使算法对模型误差不敏感,又便于进行降维后的部分自适应处理,降低运算量。最后通过大量的计算机仿真验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 部分自适应 广义旁瓣相消器 降维 阻塞矩阵 模型误差 稳健性

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一种改进的广义旁瓣相消的波束形成算法 被引量：2

9

作者 张小飞 徐锟 徐大专 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期6-9,42,共5页

在分析传统广义旁瓣相消器(GSC)自适应波束形成的基础上,提出一种改进的广义旁瓣相消器的波束形成方法,即基于特征结构的GSC波束形成算法(ED-GSC),该算法在投影特征空间中引入了期望信号方向矢量,能在期望信号功率较大时保持自适应波束... 在分析传统广义旁瓣相消器(GSC)自适应波束形成的基础上,提出一种改进的广义旁瓣相消器的波束形成方法,即基于特征结构的GSC波束形成算法(ED-GSC),该算法在投影特征空间中引入了期望信号方向矢量,能在期望信号功率较大时保持自适应波束形成方法性能,又能在期望信号功率较小时(甚至为零)具有较好的波束保形能力,对噪声有很好的鲁棒性。仿真结果表明:ES-GSC算法在高、中、低的信噪比下都具有较好的波束形成性能,是一种性能优越的波束形成算法。 展开更多

关键词 广义旁瓣相消器 阵列 信号处理 空间通信

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一种基于广义旁瓣相消的改进降秩算法 被引量：1

10

作者 刘翔 李明 葛佩 《雷达科学与技术》 2012年第4期438-442,447,共6页

在处理大型阵列时,阵元数较多,通常对阵列采用降秩处理可以较好地解决运算量过大的问题。基于广义旁瓣相消器(GSC)框架的降秩变换自适应滤波是各种降秩自适应滤波算法的统一模型。分析了基于GSC框架的几种降秩自适应滤波算法,针对当降... 在处理大型阵列时,阵元数较多,通常对阵列采用降秩处理可以较好地解决运算量过大的问题。基于广义旁瓣相消器(GSC)框架的降秩变换自适应滤波是各种降秩自适应滤波算法的统一模型。分析了基于GSC框架的几种降秩自适应滤波算法,针对当降秩阶数大于干扰数时方向图旁瓣过高、波形混乱和系统性能下降问题,提出了一种基于GSC框架的改进降秩算法,该算法利用特征子空间对GSC阻塞矩阵加以改进,使用改进后的阻塞矩阵进行降秩自适应处理,仿真结果证明了改进算法可以降低旁瓣电平,并形成较好的波束形状,提高了GSC性能的稳健性。 展开更多

关键词 阵列信号处理 广义旁瓣相消器(gsc) 降秩自适应滤波 特征子空间

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广义旁瓣抵消器算法的轴承噪声信号增强研究 被引量：2

11

作者 唐兴潮 伍星 +1 位作者 柳小勤 王之海 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第7期1098-1102,共5页

针对由于旋转机械故障噪声的复杂性,造成从传声器阵列所采集到的信息中很难提取到噪声源所包含的故障信息的问题,利用波束成形对实验设备进行噪声源识别与定位,根据故障点位置信息将广义旁瓣抵消器算法(GSC)中的阻塞矩阵构造为具有指向... 针对由于旋转机械故障噪声的复杂性,造成从传声器阵列所采集到的信息中很难提取到噪声源所包含的故障信息的问题,利用波束成形对实验设备进行噪声源识别与定位,根据故障点位置信息将广义旁瓣抵消器算法(GSC)中的阻塞矩阵构造为具有指向性功能,而后利用其算法重构出故障点声信号,从该信号中提取故障信息,进行故障诊断。为验证该信号处理方法的有效性,通过仿真和实验得出该方法可以有效减少传统波束形成算法产生的信号泄露,提高输出信号的信噪比。 展开更多

关键词 波束形成 广义旁瓣相消器 信号处理 信噪比

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一种联合广义旁瓣抵消麦克风阵列和MMSE-LSA的语音增强系统

12

作者 陈先宇 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第19期248-252,共5页

单通道语音增强算法自20世纪60年代以来有了长足的发展,但由于时频域处理的局限性,现有的单通道语音增强算法无法有效抑制背景噪声中的突发噪声成分。突发噪声通常表现为短时、能量强、时频域有纹理特征,在参数上无法和语音进行有效区... 单通道语音增强算法自20世纪60年代以来有了长足的发展,但由于时频域处理的局限性,现有的单通道语音增强算法无法有效抑制背景噪声中的突发噪声成分。突发噪声通常表现为短时、能量强、时频域有纹理特征,在参数上无法和语音进行有效区分。但背景噪声中的突发噪声,在空间上通常具有方向性。因此,提出了一种联合空间和时频域的语音增强系统。即在语音采集的前端使用GSC麦克风阵列形成波束,使主瓣对准期望语音信号、旁瓣对准突发噪声从而从空间上抑制突发噪声,然后对采集到的语音信号进行时频域语音增强处理。选取MMSE-LSA作为时频域的处理算法,因其在保留语音的可懂度、自然度方面有突出的性能。实验表明,该系统可以有效地抑制含有突发噪声的背景噪声。 展开更多

关键词 语音增强 最小均方误差语音增强算法(MMSE-LSA) 广义旁瓣抵消器(generalized SIDELOBE canceller gsc) 麦克风阵列 突发噪声

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一种基于GSC框架波束域快速稳健自适应波束形成算法 被引量：1

13

作者 戴华骅 王亚森 +2 位作者 赵英潇 鲍庆龙 陈曾平 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第29期39-43,共5页

GSC框架是自适应波束形成降秩算法的统一模型,一般通过构造降秩矩阵来降低算法的运算量,但是降秩矩阵大多通过特征分解来获得,给算法带来了大量额外的运算量。针对此问题,提出了一种波束域的快速稳健自适应波束形成算法,通过转换矩阵将... GSC框架是自适应波束形成降秩算法的统一模型,一般通过构造降秩矩阵来降低算法的运算量,但是降秩矩阵大多通过特征分解来获得,给算法带来了大量额外的运算量。针对此问题,提出了一种波束域的快速稳健自适应波束形成算法,通过转换矩阵将输入信号从高维度的阵元域转换到低维度的波束域,然后在波束域运用子空间类算法,用信号子空间来构造阻塞矩阵、降秩矩阵和映射矩阵,既降低了计算量,又解决了基于GSC框架的自适应算法在信噪比较高时由于期望信号相消导致性能严重下降的问题。仿真结果证明了提出的算法有很好的波束形成性能,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 阵列信号处理 自适应波束形成 波束域 广义旁瓣相消器(gsc) 子空间

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改进TF-GSC和改进后置滤波语音增强算法 被引量：4

14

作者 杨诗童 杨飞 《电子测量技术》 北大核心 2023年第17期118-124,共7页

由于声学环境中噪声的复杂性和不确定性,传统的多通道语音增强算法对于噪声的抑制效果不足,从而导致了较差的听觉体验。针对这一问题,提出了一种改进TF-GSC和改进后置滤波语音增强算法。算法使用最大似然法得到目标语音信号和噪声信号... 由于声学环境中噪声的复杂性和不确定性,传统的多通道语音增强算法对于噪声的抑制效果不足,从而导致了较差的听觉体验。针对这一问题,提出了一种改进TF-GSC和改进后置滤波语音增强算法。算法使用最大似然法得到目标语音信号和噪声信号的功率谱密度,然后使用信号功率谱密度比值得到的变步长归一化最小均方算法来改进TF-GSC。还提出了联合信号功率谱密度比值和先验信噪比估计语音存在概率的改进最优修正对数幅度谱估计器。不同信噪比环境下的仿真实验表明,本文提出的算法可以有效地滤除相干噪声和非相干噪声,与其他算法相比,增强后的语音信号具有更高的信噪比和语音质量。 展开更多

关键词 语音增强 传递函数广义旁瓣相消器 最优修正对数幅度谱估计器 最大似然 参数估计

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一种改进的基于LC-GSC的主瓣干扰抑制方法 被引量：1

15

作者 张静宇 王宇 楼大年 《电讯技术》 北大核心 2014年第2期163-168,共6页

针对线性约束广义旁瓣相消器(LC-GSC)存在主瓣干扰时天线自适应方向图会出现主瓣波束畸变及副瓣电平升高的问题,给出了一种通过阻塞矩阵对数据进行预处理的主瓣干扰抑制方法,对线性约束广义旁瓣相消器进行了改进,先利用阻塞矩阵预处理... 针对线性约束广义旁瓣相消器(LC-GSC)存在主瓣干扰时天线自适应方向图会出现主瓣波束畸变及副瓣电平升高的问题,给出了一种通过阻塞矩阵对数据进行预处理的主瓣干扰抑制方法,对线性约束广义旁瓣相消器进行了改进,先利用阻塞矩阵预处理实现主瓣干扰抑制,再通过线性约束广义旁瓣相消器进行波束形成,有效地解决了波束主瓣变形及旁瓣电平升高的问题。仿真分析验证了改进方法的有效性。 展开更多

关键词 自适应波束形成 线性约束广义旁瓣相消器 阻塞矩阵 主瓣干扰抑制

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降秩自适应滤波算法研究 被引量：4

16

作者 丁前军 王永良 张永顺 《雷达科学与技术》 2005年第4期232-239,共8页

对降秩自适应滤波算法进行了系统的总结和分析,推导了其相互关系。分析表明,GSC(GeneralizedSidelobeCanceller)框架降秩变换自适应滤波是各种降秩自适应滤波算法的统一模型。在此基础上导出了线性约束正交投影算法。降秩多级维纳滤波... 对降秩自适应滤波算法进行了系统的总结和分析,推导了其相互关系。分析表明,GSC(GeneralizedSidelobeCanceller)框架降秩变换自适应滤波是各种降秩自适应滤波算法的统一模型。在此基础上导出了线性约束正交投影算法。降秩多级维纳滤波器在相关意义上进行截断降秩,其降秩性能优于基于特征子空间截断的降秩方法。酉多级维纳滤波器与共轭梯度法等效,均是基于Krylov子空间截断降秩的方法,降秩性能更优。最后通过计算机仿真试验比较了各种降秩处理算法的性能。 展开更多

关键词 阵列信号处理 降秩自适应滤波 广义旁瓣相消器(gsc) 多级维纳滤波器

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实测数据的降秩空时自适应处理方法 被引量：2

17

作者 文小琴 韩崇昭 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期72-75,93,共5页

在实际非均匀环境中,机载雷达数据的非均匀性会恶化杂波协方差矩阵的估计,严重地降低了空时自适应处理器的性能。本文首先用非均匀检测器在非均匀环境下选择辅助距离门,来估计样本协方差矩阵。而后讨论了基于广义旁瓣相消器结构上的两... 在实际非均匀环境中,机载雷达数据的非均匀性会恶化杂波协方差矩阵的估计,严重地降低了空时自适应处理器的性能。本文首先用非均匀检测器在非均匀环境下选择辅助距离门,来估计样本协方差矩阵。而后讨论了基于广义旁瓣相消器结构上的两种降秩空时自适应处理方法：主分量法和互谱法,这两种方法都是利用杂波和干扰的低秩属性,用依赖于采样数据的转换矩阵来构造空时自适应滤波器。最后对从Mountain Top计划测得的数据,应用上述两种降秩方法对其进行了分析。仿真实验表明了这两种方法的可行性,减少了计算量,并提高了有效可测收敛性,可有效地提高空时自适应处理器的性能。 展开更多

关键词 空时自适应处理 降秩方法 非均匀检测器 实测数据 广义旁瓣相消器

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基于DSP的小阵列语音增强算法的研究与实现 被引量：1

18

作者 张正文 尹波 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第25期147-151,共5页

以TI公司TMS320C5535 DSP和二元麦克风小阵列为基础,提出一种行之有效的语音增强算法。通过分析在小阵列上常用的广义旁瓣相消器算法和相干滤波器算法的优缺点,将时变平滑因子引入到相干滤波器中,并将相干滤波器置于广义旁瓣相消器的固... 以TI公司TMS320C5535 DSP和二元麦克风小阵列为基础,提出一种行之有效的语音增强算法。通过分析在小阵列上常用的广义旁瓣相消器算法和相干滤波器算法的优缺点,将时变平滑因子引入到相干滤波器中,并将相干滤波器置于广义旁瓣相消器的固定波束形成支路。在得出一种有效算法的同时也给出了其在DSP上的实时实现步骤。仿真与实际结果表明,在小阵列上该方法明显优于单独使用广义旁瓣相消器算法和相干滤波器算法,可以有效抑制噪声干扰,提高语音质量。 展开更多

关键词 麦克风小阵列 语音增强 广义旁瓣相消器 相干滤波器 DSP

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