周志平, 佟国香, 李远征

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093)



基于新型组合算法的语音降噪系统

周志平, 佟国香, 李远征

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093)

在研究VSLMS和子空间降噪原理的基础上，分析了两种算法的优缺点，提出了一种组合降噪算法，并进行了硬件实现。组合降噪算法试图寻找一个语音信号的分解点，利用子空间算法分离出带噪信号，作为自适应算法的输入，最后由VSLMS算法对带噪信号进行增强处理。硬件实现在该组合降噪算法的基础上，利用SOPC技术在FPGA芯片中搭建嵌入式语音降噪系统。实验结果表明，该方法能够优于传统降噪算法，使用硬件结构加快了算法的收敛速度。

VSLMS; 子空间; 组合降噪算法; SOPC技术; 硬件实现

ZHOU Zhiping, TONG Guoxiang, LI Yuanzheng

(School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)

在各类语音增强算法中，时域最小均方(LMS)算法因为其结构简单、鲁棒性好和易于硬件实现等优点，被广泛采用[1-2]。但在实际应用过程中，LMS算法有两个缺陷：一是收敛速度慢，不适用于快速收敛场合；其它的滤波性能较大程度上取决于输入信号的特性，即输入信号自相关矩阵的特征值分布[4]。当背景噪声很强时，滤波性能会急剧下降。本文以解决这两个问题为出发点，采用组合算法改善输入信号和降噪效果，采用硬件实现提高收敛速度。基本思想是首先通过子空间算法改善输入信号特性，然后采用VSLMS滤波，最后进行硬件实现。

组合算法的硬件实现是一个具有挑战性的问题。本文在研究FPGA硬件系统的基础上，试图将软件算法映射到硬件电路来实现算法要求的结构。……