Laserzdalna analiza i przetwarzanie sygnału wykrywania mowy
Dekodowanie szumu sygnału: analiza sygnału i przetwarzanie zdalnego wykrywania mowy za pomocą lasera
W cudownej dziedzinie technologii laserowe zdalne wykrywanie mowy przypomina piękną symfonię, ale ta symfonia ma też swój własny „szum” – szum sygnałowy. Podobnie jak niespodziewanie hałaśliwa publiczność na koncercie, hałas często zakłócalaserowe wykrywanie mowyWedług źródła, szum laserowego zdalnego wykrywania sygnału mowy można z grubsza podzielić na szum wprowadzany przez sam laserowy instrument do pomiaru drgań, szum wprowadzany przez inne źródła dźwięku w pobliżu mierzonego obiektu oraz hałas generowany przez zakłócenia środowiskowe. Wykrywanie mowy na duże odległości wymaga ostatecznie uzyskania sygnałów mowy rozpoznawanych przez ludzki słuch lub maszyny. Wiele mieszanych dźwięków z otoczenia zewnętrznego i systemu detekcji będzie zmniejszać słyszalność i zrozumiałość pozyskanych sygnałów mowy, a rozkład pasm częstotliwości tych szumów jest częściowo zbieżny z głównym rozkładem pasm częstotliwości sygnału mowy (około 300~3000 Hz). Nie można go po prostu odfiltrować za pomocą tradycyjnych filtrów i konieczne jest dalsze przetwarzanie wykrytych sygnałów mowy. Obecnie naukowcy badają głównie odszumianie niestacjonarnego szumu szerokopasmowego i szumu uderzeniowego.
Szerokopasmowy szum tła jest na ogół przetwarzany metodą krótkotrwałej estymacji widma, metodą podprzestrzeni i innymi algorytmami redukcji szumów opartymi na przetwarzaniu sygnałów, a także tradycyjnymi metodami uczenia maszynowego, metodami głębokiego uczenia i innymi technologiami wzmacniania mowy w celu oddzielenia czystych sygnałów mowy od szumu tła.
Szum impulsowy to szum plamkowy, który może powstawać w wyniku dynamicznego efektu plamkowego, gdy lokalizacja detekowanego obiektu jest zakłócana przez światło detekcyjne systemu detekcji LDV. Obecnie ten rodzaj szumu jest usuwany głównie poprzez wykrywanie miejsca, w którym sygnał ma wysoki szczyt energetyczny, i zastępowanie go wartością przewidywaną.
Zdalna detekcja głosu za pomocą lasera ma perspektywy zastosowania w wielu dziedzinach, takich jak podsłuch, monitorowanie wielomodowe, wykrywanie włamań, poszukiwania i ratownictwo, mikrofon laserowy itp. Można przewidzieć, że przyszły trend badawczy w zakresie zdalnej detekcji głosu za pomocą lasera będzie oparty głównie na (1) poprawie wydajności pomiaru systemu, takiej jak czułość i stosunek sygnału do szumu, optymalizacja trybu wykrywania, komponentów i struktury systemu wykrywania; (2) Zwiększenie adaptowalności algorytmów przetwarzania sygnałów, tak aby technologia laserowego wykrywania mowy mogła dostosowywać się do różnych odległości pomiaru, warunków środowiskowych i celów pomiaru drgań; (3) Bardziej rozsądny wybór celów pomiaru drgań i kompensacja wysokiej częstotliwości sygnałów mowy mierzonych na celach o różnych charakterystykach odpowiedzi częstotliwościowej; (4) Poprawa struktury systemu i dalsza optymalizacja systemu wykrywania poprzez
miniaturyzacja, przenośność i inteligentny proces wykrywania.
Rys. 1 (a) Schematyczny diagram przechwytywania laserowego; (b) Schematyczny diagram układu przeciwprzechwytywania laserowego
Czas publikacji: 14-10-2024