基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪的设计研究

基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪的设计研究

赵桂艳[1]2002年在《基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪的设计研究》文中进行了进一步梳理本文基于“硬件的软件化”思想,在对信号分析、虚拟仪器技术和声卡的实用性进行理论分析的基础上,利用虚拟仪器专用语言Labwindows/CVI开发环境,设计了基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪。 该系统主要包括硬件电路设计和软件程序设计两部分。硬件电路包括拾音器、信号调理电路和应用声卡实现的数据采集电路。软件部分采用模块化设计,包括软面板的设计和信号分析模块设计。信号分析部分又由5个子模块来实现:数据采集模块、数据读取模块、数据处理模块、数据存储模块和结果显示模块。在基本硬件电路实现的基础上,语音信号分析仪通过软件程序实现了信号分析的各项功能。该系统中,软件程序对整个仪器的功能实现起到关键性作用,程序越完善,仪器实现的功能就越强,这充分体现了虚拟仪器“软件就是仪器”的设计思想。该项研究具有语音信号分析仪的软升级、系统的自适应、窗口的显示直观醒目、联调的优化以及操作简便等特点。适用于音频检测系统的信号分析与处理。

刘立, 陈淑珍[2]1999年在《基于虚拟仪器技术的语音分析仪的实现》文中指出语音信号分析在数字语音处理中起着十分重要的作用。本文提出用虚拟仪器技术实现语音分析仪的问题,并从系统构造、软硬件实现方面详细讨论了如何用应用开发工具LabView构造和实现这一仪器。

赵桂艳, 沈玉利, 徐国保, 张世龙, 刘明[3]2004年在《基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪的设计》文中研究说明在对信号分析、虚拟仪器技术的实用性进行理论分析的基础上,提出了语音信号分析仪的软件化设计思想,并利用虚拟仪器开发语言LabWindows/CVI,设计了软件部分和硬件部分,从而实现了语音信号分析仪的设计。该分析仪具有软升级、系统的自适应、窗口的显示直观醒目、联调的优化以及操作简便等特点。适用于音频检测系统的信号分析与处理。

刘立, 陈淑珍[4]1999年在《基于虚拟仪器技术的语音分析仪的实现》文中提出语音信号分析在数字语音处理中起着十分重要的作用。提出用虚拟仪器技术实现语音分析仪的问题,并从系统构造、软硬件实现方面详细讨论了如何用应用开发工具LabView构造和实现这一仪器。

李宁[5]2010年在《旋转机械的测试信号分析及隐马尔科夫模型应用研究》文中进行了进一步梳理旋转机械运行中产生的振动信号包含了丰富的故障信息,通过对其进行处理与分析,可以得到机械设备零部件的状态变化信息,从而判断出机械的运行状态或故障类型。旋转机械测试信号的处理一直是故障诊断和特征识别的重要研究领域,在此背景下,本文对以下内容进行了研究和阐述:首先介绍了课题的来源、背景、研究现状及其研究意义,对旋转机械故障诊断的基本过程,研究内容做了详细阐述;介绍了论文的主要工作和创新点。研究了旋转机械的典型故障及其振动特征;由于故障而引起的振动其表现形式是多种多样的,为了准确判明引起故障的原因,一般来说,应将振动故障的类型区分清楚,对不同类型的故障以及各自对应的振动特征有明确的了解,只有这样,才能取得故障诊断的成功。因此,在第2章中对旋转机械中的常见典型故障产生的基本理论和相应的振动特征进行了研究。研究了旋转机械测试信号的处理方法,并用于旋转机械典型故障的特征提取与诊断;对旋转机械故障诊断中的振动信号处理方法进行了研究。首先研究了谱分析的最早形式——傅里叶变换,并将其用于汽轮发电机组的轴瓦以及发电机组给水泵的轴瓦振动信号的分析与故障诊断;在比较了传统的离散频谱校正与细化技术后,提出了离散频谱的频率抽取校正法,仿真算例验证了该方法的有效性;研究了包络分析技术、全息谱技术、高阶统计分析技术;研究了主要的时频分析技术:短时傅里叶变换、小波变换、Winger-Ville分布、Hilbert-Huang变换、Chirplet变换;研究了旋转机械的阶比跟踪滤波技术,并以某汽车的加速振动信号为例,说明了改进后的Gabor阶比跟踪滤波方法的正确性和可行性。研究这些先进的振动信号处理方法,对正确地提取旋转机械的故障特征,保证大型旋转机械设备的安全可靠运行,避免巨额的经济损失和灾难性事故发生,提高经济效益和社会效益有重要的意义。介绍了隐马尔科夫模型的基本理论,研究了隐马尔科夫模型的算法及其在故障诊断中的应用;介绍了Markov链基本理论,并通过一个简单的实例把它扩展到了隐马尔科夫模型(HMM);然后重点介绍离散HMM的基本概念、理论以及设计时遇到的叁个基本问题;分析了HMM在实际应用中所面临的问题并提出了合理的解决方案,最后,分析了HMM在故障诊断中的作用,并介绍了HMM故障诊断的方法。介绍了一体化旋转机械特征分析仪的研制与应用;介绍了虚拟仪器的产生和发展;对“秦氏模型”进行了简单地描述;根据“秦氏模型”虚拟仪器的思想开发了虚拟式旋转机械特征分析仪,并与一体化仪器技术相结合,形成了QLVC-RM3型一体化旋转机械特征分析仪,将QLVC-RM3型一体化旋转机械特征分析仪应用到了现场,对直流电机驱动的涡轮减速箱振动信号以及转子实验台转子升速振动信号进行了测试与分析,并与B&K公司的PULSE 3560C系统的计算结果进行了对比。最后,总结了该论文的内容,并提出了进一步的研究方向。

吴香艳[6]2012年在《基于虚拟仪器技术的说话人识别研究》文中进行了进一步梳理说话人识别就是通过分析说话人的语音特征来自动识别说话人的身份,它是生物认证技术的一种,在很多领域有广泛的应用前景。本课题旨在设计基于虚拟仪器技术的说话人识别系统,主要就是利用了虚拟仪器技术的多线程工作方式,将SVM和VQ两种方法结合在一起进行说话人识别,通过实验发现这两种方法具有互补性,从而提高了系统的性能。论文中详细地阐述了说话人识别原理以及系统实现过程。根据现有的特征参数选择方法的优缺点,文中选取了模拟人耳听觉特性的Mel倒谱参数(MFCC)及其反应动态特征的一阶差分参数合并作为语音信号的特征参数。在模式识别算法上,本文选用基于不同理论的矢量量化(VQ)方法和支持向量机(SVM)方法进行说话人识别。VQ技术是一种数据压缩和编码技术;SVM是基于统计理论的机器学习方法。将VQ和SVM两种方法集中在同一个平台上实现并行识别处理,从而在提高整个系统的识别效果的前提下节省识别时间。本系统以计算机软硬件为基础,利用LabVIEW与MATLAB之间的功能互补性构建一个简单的基于虚拟仪器技术的说话人识别系统,并进行了相关的实验与分析,结果表明将VQ和SVM两种方法结合起来进行说话人识别,可以使系统的识别率达到98%以上。

商伟娜[7]2008年在《基于虚拟仪器技术的GSM移动终端射频自动测试系统的设计》文中研究表明GSM移动终端射频测试主要针对GSM移动终端的叁大类性能指标即发射功率、调制质量和接收灵敏度进行评估。为使GSM移动终端的射频性能满足标准的需要,在生产时必须对每一部GSM移动终端进行射频性能测试。由于GSM生产测试工作量大,要求精确度高,采用手工操作测试仪器进行大量的测试工作,对于测试人员来说是个很大的负担。本文提出了一种低成本、高效率基于虚拟仪器技术的GSM移动终端射频测试解决方案。本文首先对射频测试项目和原理进行了研究。在对实际中大多企业应用的射频测试系统分析的基础上,提出对基于虚拟仪器技术的射频自动测试系统的研究。在软件设计方面,采用LabVIEW图形编程语言编写出实用有效的测试软件,已调试成功的该测试程序,自动生成Excel格式的测试报告,描述了GSM移动终端射频的发射功率、发射机的功率时间关系、接收机的频谱测量、接收灵敏度以及频率误差&相位误差共5个性能指标。整个测试系统的测试结果完全符合GSM的中国标准。虚拟仪器面板设计简洁清晰,适合操作员使用。本论文叙述了软件各层功能及其实现和射频测试流程及各子流程。之后通过对系统使用后的测试结果进行对比分析,证明本系统测试结果的准确性和一致性。基于虚拟仪器技术的GSM移动终端射频测试系统地完成,满足了通信终端生产企业产能扩张的要求。该测试软件在测试时间、测试精度、测试误差等方面准确性都很高。

张婷瑞[8]2009年在《自适应滤波器组合设计的研究》文中提出随着信号处理技术的不断发展,自适应滤波技术的应用越来越广泛。自适应滤波器在输入信号统计特性未知或者统计特性变化时,能够自动调节自身的参数,使其按照某种准则达到最优滤波。由于自适应滤波器具有这种特性,自提出以来,在实际工程中的众多领域得到了广泛应用。但是当信号源中混有多种干扰噪声时,单独一个滤波器不能达到抵消多种干扰噪声的要求。针对信号源中混有的多种干扰噪声问题,本文提出了自适应滤波器的组合设计问题。首先,提出自适应滤波器组合设计的基本思想,利用多个独立滤波器的组合来达到抵消噪声的目的。组合之后的关键问题是如何确定组合系数的值。根据组合系数的取值方法,将组合方式分为线性组合和非线性组合方式,并分别研究这两种组合方式。其次,对提出的组合设计方法,进行性能分析,并将其应用于单噪声和多噪声信号处理,进行MATLAB仿真实验;与单独使用自适应滤波器的滤波效果进行比较,验证组合方法的合理性和有效性。最后,本文在LabVIEW虚拟仪器开发平台下,与MATALB混合编程,充分利用LabVIEW的图形化编程能力和MATLAB的强大数据处理能力,构建所研究的自适应滤波器组合设计的仿真模型,可以将其应用在工程中测试滤波器的实际性能。性能分析和实验仿真结果都表明,本文提出的自适应滤波器组合设计方法能够对信号源中单噪声和多噪声抵消起到良好的滤波效果;滤波器组合使用至少可以达到单个滤波器的最好效果,而如果组合系数选择合适的话,组合滤波器可以比单独使用某个滤波器得到更好的滤波性能。

参考文献:

[1]. 基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪的设计研究[D]. 赵桂艳. 长春理工大学. 2002

[2]. 基于虚拟仪器技术的语音分析仪的实现[J]. 刘立, 陈淑珍. 现代科学仪器. 1999

[3]. 基于虚拟仪器技术的语音信号分析仪的设计[J]. 赵桂艳, 沈玉利, 徐国保, 张世龙, 刘明. 控制工程. 2004

[4]. 基于虚拟仪器技术的语音分析仪的实现[J]. 刘立, 陈淑珍. 电子技术应用. 1999

[5]. 旋转机械的测试信号分析及隐马尔科夫模型应用研究[D]. 李宁. 重庆大学. 2010

[6]. 基于虚拟仪器技术的说话人识别研究[D]. 吴香艳. 东北石油大学. 2012

[7]. 基于虚拟仪器技术的GSM移动终端射频自动测试系统的设计[D]. 商伟娜. 北京邮电大学. 2008

[8]. 自适应滤波器组合设计的研究[D]. 张婷瑞. 延边大学. 2009

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