matlab对语音信号进行增强,达到提高信噪比的目的
上传时间: 2019-10-25
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电子产品的设计一般先从功能框图开始,然后细化到原理图,还要经过很复杂和繁琐的调试验证过程,最终才能完成。为了验证原理图的正确性,都要焊接实验板(样板),或使用易于插件的“面包板”,每个节点都必须正确和可靠,连接或焊接过程都是细致而耗时的工作,在器件很多时几乎是不可能完成的任务,而每次调整都要打样,耗时长而成本高,在设计集成电路时更是如此,急需在制造之前验证集成电路的功能。这种现实需要就迫使人们想用他办法来解决。 根据电路理论,人们可以建立起节点方程和回路方程,通过解这些方程组成的方程组就可以得到结果,也就是说可以通过计算来获得电路的工作情况。但包含电感、电容等器件的电路形成的是一组微分方程组,人工计算依然是累人的活,而计算机则可以大展身手,通过其强大的存储、计算和图形显示能力就能轻松完成,很快得到结果。基于这种思想,人们开发出电路仿真软件,通过快速的仿真,代替耗时且累人的反复调测,提高设计速度和效率,也节省了时间和成本。最早、最出色的仿真软件就是SPICE。SPICE是Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis的缩写,由美国加利福尼亚大学伯克利(Berkeley)分校的电工和计算机科学系开发,骨干是Ron Rohrer和Larry Nagel,开始是使用FORTRAN语言设计的仿真软件,用于快速可靠地验证集成电路中的电路设计以及预测电路的性能。第一个版本SPICE1于1971年推出,通过围绕晶体管建立电流和电压变量来仿真电路的行为,称为模拟仿真或电路级仿真,且只能模拟100个晶体管的电路。1975年SPICE2发布,开始正式实用化,1983年发布的SPICE2G.6在很长时间内都是工业标准,它包含超过15000条FORTRON语句,运行于多种中小型计算机上。1985年SPICE3推出,转为用C语言开发,易于运行于UNIX工作站,还增加了图形后处理工具和原理图工具,提供了更多的器件模型和分析功能。在1988年SPICE被定为美国国家标准。Spice仿真器采用修改的节点分析法来建立电路方程组,提供非线性直流分析,非线性瞬态分析(实域分析)和线性小信号分析(频域分析)等。其中瞬态分析是最费时的验证方法,通常是利用数值积分法把非线性微分方程变成一组代数方程组,然后用高斯消去法来求解,因为这些线性方程仅仅在积分时刻点是有效的,而随着仿真器进展到下一个积分步长,积分方法必须重复来得到新的线性方程组,如果信号变化得特别快,积分步长应该取得非常小以便积分方法能收敛到正确的解,因此瞬态分析需要大量的数学操作。随着SPICE的发布,其他一些机构也加入研究行列,更有一些软件供应商也看中这个商机,纷纷推出基于SPICE3的各种商业软件,如XSPICE、PSPICE、ISSPICE、T-SPICE、HSPICE等等,功能更强,更方便使用,使SPICE成为电子电路仿真的主流软件,一些软件公司也是通过SPICE相关软件得到发展,并逐渐成为现在的EDA软件公司,成为知识创造财富的实例。因为SPICE仿真需要相关的元器件仿真模型库,还催生了依靠提供器件模型为生的公司和个人,但中国人都乐于奉献,没钱当然不会买,这种公司在中国是无法存在的(http://www.aeng.com/spicemodeling.asp )。SPICE软件也有一定局限性,有些电路无法仿真或仿真时因不能收敛而失败,特别是用于数模混合电路及脉冲电路时尤其如此。就算通过仿真,最终还是要通过实际制作电路板调试和验证,仿真只是使这个过程大大缩短,次数大大减少,也就降低了成本。软件能提高效率和降低成本,所以就有相应的价值,但中国人的人工费低廉而有的是时间,干得好干得快才让人讨厌,软件在中国也就不值钱了。
上传时间: 2022-05-25
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情感识别是机器通过识别和理解过程把人类的语音、表情和肢体语言中的情感信息识别出来。情感交互是机器通过接收人类的情感信息来模拟人类的情感决策过程,从而表达出自身情感的过程。本文的主要目标是把虚拟人技术应用到人机交互中,研究出具有情感识别功能和情感表达功能的机器。本文的具体工作和贡献包括:第一,详细描述虚拟人的三维模型和情感模型的建立过程。这里介绍了虚拟人实体的建立和控制,以及虚拟人的情感计算模型和情感决策机制。利用三维建模工具和游戏制作软件,来建立虚拟人和虚拟场景,并通过对虚拟人控制模块的设定来驱动虚拟人的动作和行为特点,这使虚拟人能够从行为上表达情感。虚拟人的情感模型是虚拟人情感计算和决策的关键,是虚拟人具有情感能力的基础。这里主要工作就是通过模拟人的情感计算过程和决策机制,来建立虚拟人的情感工作机制,从而控制虚拟人的情感计算过程,使虚拟人具有模拟人的情感表达的能力。第二,通过分析情感语音信号,来识别情感语音信号中的参数信息,并进一步识别出情感语音信号中的情感信息。语音信号中的参数有多种,本文在比较和总结的基础上,选定了三种参数来综合的识别语音信号中的情感信息。在情感语音语料库的基础上建立了情感特征参数数据库,这个数据库的主要是建立特征参数的参数模型,为情感识别建立识别基础。第三,利用隐马尔科夫模型算法在语音信号识别上的优点,来对情感语音信号进行情感信息的识别。情感信息与语言信息有共同的声学特征,只是二者反映的信息不同。通过情感语音信号的特征分析和理论验证,隐马尔科夫模型是一个理想的选择。实验证明,隐马尔科夫模型在情感信息的识别上,表现出很好的识别效果和较高的识别率,为隐马尔科夫模型的应用提供了事实支持。第四,建立人机交互系统原型,通过对整个系统进行测试和验证,来证明人机情感交互的可行性和科学性。验证主要通过情感识别和情感决策两方面进行,情感识别的主要是建立在情感语音识别的基础上,情感决策就是通过验证虚拟人情感表达的结果跟期望值的对比结果。
上传时间: 2022-06-18
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低压差线性稳压器(Low Dropout Voltage Regulator,LDO)属于线性稳压器的一种,但由于其压差较低,相对于一般线性稳压器而言具有较高的转换效率。但在电路稳定性上有所下降,而且LDO有着较高的输出电阻,使得输出极点的位置会随着负载情况有很大关系。因此需要对LDO进行频率补偿来满足其环路稳定性要求。内容安排上第一节首先简单介绍各种线性稳压源的区别:第二节介绍LDO中的主要参数及设计中需要考虑折中的一些问题;第三节对LDO开环电路的三个模块,运放模块,PMOS模块和反馈模块进行简化的小信号分析,得出其传输函数并判断其零极点:第四节针对前面分析的三个LDO环路模块分别进行补偿考虑,并结合RT9193电路对三种补偿方法进行了仿真验证和解释说明。该电路主要包含基准电路以及相关启动电路,保护电路(OTP,OCP等),误差放大器,调整管(Pass Element)和电阻反馈网络。在电路上,通过连接到误差放大器反相输入端的分压电阻对输出电压进行采样,误差放大器的同相输入端连接到一个基准电压(Bandgap Reference),误差放大器会使得两个输入端电压基本相等,因此,可以通过控制调整管输出足够的负载电流以保证输出电压稳定。电路所采用的调整管不同,其Dropout电压不同。以前大多使用三极管来作为稳压源的调整管,常见的有NPN稳压源,PNP稳压源(LDO),准LDO稳压源,其调整管如图2所示,其Dorpout电压分别是:VoRop=2VBE+ Vsr-NPN稳压源VoRоP =VsurPNP稳压源(LDO)VDRoP=VE + Vsur-准LDO稳压源
上传时间: 2022-06-19
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第一章引言目前基于单片微机的语音系统的应用越来越广泛,如电脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等等。本文作者用Flash单片机ANT89C51和录放时间达90%的数码语音芯片ISD2590设计了一套智能语音录放系统,实现了谱音的分段录取、组合回放,整段录取.循环播放,通过软件修改可以实现很多场合的应用。第二章ISD2590语音芯片本系统采用关国ISD公司的ISD2590芯片,ISD2500系列具有抗断电、音质好,使用方便等优点。它的最大特点在于片内E2PROM容量为480K(1400系列为128K),所以录放时间长;有10个地址输入端(1400系列仅为8个),寻址能力可达1024位;最多能分600段;设有OVF(溢出)端,便于多个器件级联。2.1内部框图图2-1为ISD2590芯片的内部结构框图。录音时,语音信号从MIC,MICREF(17,18)引聊输入,经过一个前置放大器放大,该放大器的增益由AGC(Auto Gain Control,19)引脚所接的器件的伯控制。经放大的信号从ANAOUT脚输出,经过阻容注被后ANAIN进入芯片内部。然后经过放大和滤波后存入EEPROM阵列中,放音时,在正确的时序控制的前提下,声音信号将从EEPROM中经滤波放大后从SP+,SP一中输出。
上传时间: 2022-06-24
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分数阶微积分(Fractional Calculus)作为微积分的一条分支在三百多年的发展历程中已经逐步形成自己特有的体系,在很多的领域中已经显示出独特的处理能力,尤其是在电磁学、化学、控制学和力学等一些学科得到了广泛的应用。在信息信号处理理论中,微积分作为一种基本的数学运算得到了广泛的应用,但其中的微积分运算都是基于整数阶的,如一阶微积分和二阶微积分等。然而随着科学技术与计算能力的发展,越来越多的非线性问题成为了研究的工作重点,分数阶微积分在此领域强大的处理能力就逐步的体现出来。分数阶微积分是相对于传统的整数阶微积分提出的,传统的整数阶微积分的运算阶次都是基于整数的情况定义的,而分数阶微积分是将传统意义上的整数阶微积分的阶次从整数推广至分数,乃至整个无理小数和分数。接下来我们先回顾下传统的微积分。
上传时间: 2022-06-25
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【摘要】本文实现了基于Labview7.0的虚拟正弦,余弦,方波,锯齿波,三角波信号发生器.可以根据需要,改变波形的频率和幅值,保存波形的分析参数到指定文件,并介绍了基于USB数据采集卡的虚拟信号输出。本论文首先简介了虚拟函数信号发生器的开发平台,及虚拟信号发生器的设计思路,并且给出了基于labview的虚拟信号发生器的前面板和程序设计流程图,讲述了功能模块的设计步骤,提供了虚拟发生器的面板。在设计信号发生器的过程中经过深入的思考,结合Labview的具体功能作了一定创新。本仪器系统操作简便,设计灵活,具有很强的适应性。【关键词】:虚拟函数labview 信号发生器虚拟仪器技术是测量技术和计算机技术综合集成的产物,代表了现代测试技术和仪器技术发展。所谓虚拟仪器(Virtual Instrument),就是用户在计算机平台上,根据要求定义和设计仪器的测试功能,使得使用者在操作这台计算机时,就像是在操作一台他自己设计的仪器。VI是由用户利用一些基本硬件及软件编程技术组成的各种各样的仪器系统,它的功能是可由用户自己定义的。自从引进了VI的技术,这就使用户可以随心所欲地根据自己的意愿,设计自己的仪器系统,就像温度测量计、电压表、图表记录器、数字仪和信号分析计等,都可在同一基本硬件上配置不同的软件而实现。VI的另一用途是方案论证,用于在设计方案的论证过程中。对于一种设计要求,我们可能有各种不同的实现方法,如每个方法都用传统的仪器试验一遍不仅花大量的人力,还要大量的财力。而用基本硬件和基本软件组合的VI可方便地实现各种方法,以比较各个方案的优缺点。如今,计算机是开放的工业标准化结构,可以提供处理、存储和显示的能力,所以可将计算机用作电子仪器的助动器,使用户自定义各种仪器功能成为现实。现在流行的DAQ(数据采集)卡、GPIB(通用接口总线)卡、VXI(系统控制接口卡)等可以插入计算机的槽口。VI通过改变软件的方法来适应各种不同的需求。美国NI(国家仪器)公司数字化技术的插入式DAQ卡,具有构造一系列传统测量仪器的能力。它配上该公司的Labview软件包(包含有DAQ的驱动程序)使用户方便迅速组建自己的应用系统。
上传时间: 2022-07-07
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MATLAB(Matrix Laborator)是MathWorks公司开发科学与工程计算软件; 广泛应用于自动控制、数学运算、信号分析、计算机技术、图像信号处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等行业; 国内外高校和研究部门科学研究的重要工具; MATLIB 已成为数学计算工具方面事实上的标准,MATLIB 6.5是最新版本。MATLAB由基本部分和功能各异的工具箱组成。基本部分是MATLAB的核心,工具箱是扩展部分。 工具箱是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专 门问题或实现某一类的新算法。
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上传时间: 2022-07-25
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本课题提出了一套采用直流斩波技术的永磁无刷直流电机的调速控制系统。一方面研制了一种新颖的端电压逻辑换相控制策略,它通过分析电机三相绕组端电压的大小关系得出控制逆变桥开关管导通的信号。结合电机预定位起动原理,设计出的端电压逻辑信号分析处理电路,有效克服了电机起动的困难,确保电机的顺利起动,并在实验结果中得到了论证。这种完全用硬件电路来实现电机的电子换相,无疑大大降低了控制系统的成本,具有一定的实用价值。另一方面采用直流斩波技术的无刷直流电机调速系统,从而大大减小了电流的脉动。本文阐述的方法不但适用于一般的三相四线制无刷直流电机,还适用于三相三线制的电机,从而扩大了其应用的范围。 本论文先对无位置传感器永磁无刷直流电动机的结构和基本原理进行了详细的介绍;然后分别着重介绍了两个部分的设计工作:无刷直流电机的驱动控制和采用直流斩波技术的调速系统;最后给出了相关的实验结果和结论。 根据上述设计方案设计的无位置传感器永磁无刷直流电动机调速控制系统,可以实现电机的平滑起动、无振动和失步现象,具有良好的调速性能。
上传时间: 2013-04-24
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电机是现代工业生产和日常生活最主要的原动力和驱动装置。电机一旦发生故障,会造成不同程度的经济损失和社会影响。因此研究不同场合、不同运行状态下电机故障诊断理论和相关技术具有很高的实用价值。 电机出现故障时,故障信号中往往含有大量的时变、短时突发性质的成分。因此可以通过检测、分析故障信号,获得电机的故障信息。传统的信号分析方法,如傅立叶变换,是一种纯频域分析,缺乏空间局部性,不能满足故障信号分析的要求。而小波分析和小波包分析法具有良好的时频局部性,能够将信号在任意频段进行划分,从而使在不同频段的各种故障特征信号更加容易被识别和提取。基于小波包分析处理非平稳信号的优越性,本文选用小波包分析对电机故障信号进行分析检测。 本文在研究了异步电机常见故障类型和诊断方法的基础上,详细分析了电机滚动轴承异常、转子断条、气隙偏心等故障原因,采用基于信号分析法中的振动诊断法和定子电流检测法,对电机滚动轴承故障、转子断条故障进行诊断。对于存在已知轴承故障的电机,在故障状态下采集到振动信号,利用峭度值计算和小波包分析相结合的方法,选用db3作为小波基,进行小波包分析,对包含有故障特征频率信息的信号进行重构,获得轴承故障特征频率,根据故障特征频率的数值和能量,确定出轴承故障的类型。应用小波包分析和FFT相结合的方法,选用Coif5为小波包基,检测转子断条故障特征频率。在此基础上,采集故障电机的振动信号和电流信号,并分别应用上述方法进行了仿真模拟实验,结果表明这些方法是准确可行的。 论文以DSP为核心,完成了电机故障诊断系统的硬件电路的设计,包括信号检测电路、调理电路,A/D转换电路等,并给出了主要的软件流程图。
上传时间: 2013-04-24
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