Phân tích và xử lý tín hiệu phát hiện giọng nói từ xa bằng laser

LaserPhân tích và xử lý tín hiệu phát hiện giọng nói từ xa
Giải mã nhiễu tín hiệu: phân tích và xử lý tín hiệu phát hiện giọng nói từ xa bằng laser
Trong thế giới kỳ diệu của công nghệ, việc phát hiện giọng nói từ xa bằng laser giống như một bản giao hưởng tuyệt đẹp, nhưng bản giao hưởng này cũng có "tiếng ồn" riêng của nó - nhiễu tín hiệu. Giống như một khán giả ồn ào bất ngờ tại một buổi hòa nhạc, tiếng ồn thường gây gián đoạn.phát hiện giọng nói bằng laserTheo nguồn thông tin, nhiễu trong việc phát hiện tín hiệu giọng nói từ xa bằng laser có thể được chia thành ba loại chính: nhiễu do chính thiết bị đo rung động laser tạo ra, nhiễu do các nguồn âm thanh khác gần mục tiêu đo rung động và nhiễu do môi trường xung quanh gây ra. Việc phát hiện giọng nói ở khoảng cách xa cuối cùng cần thu được tín hiệu giọng nói mà tai người hoặc máy móc có thể nhận biết được, và nhiều nhiễu hỗn hợp từ môi trường bên ngoài và hệ thống phát hiện sẽ làm giảm khả năng nghe và hiểu của tín hiệu giọng nói thu được. Hơn nữa, sự phân bố dải tần của các nhiễu này trùng khớp một phần với sự phân bố dải tần chính của tín hiệu giọng nói (khoảng 300~3000 Hz). Do đó, không thể lọc đơn giản bằng các bộ lọc truyền thống, và cần phải xử lý thêm tín hiệu giọng nói đã phát hiện. Hiện nay, các nhà nghiên cứu chủ yếu nghiên cứu việc khử nhiễu băng thông rộng không ổn định và nhiễu va đập.
Nhiễu nền băng rộng thường được xử lý bằng phương pháp ước lượng phổ ngắn hạn, phương pháp không gian con và các thuật toán khử nhiễu khác dựa trên xử lý tín hiệu, cũng như các phương pháp học máy truyền thống, phương pháp học sâu và các công nghệ nâng cao chất lượng giọng nói khác để tách tín hiệu giọng nói thuần túy khỏi nhiễu nền.
Nhiễu xung là nhiễu lốm đốm có thể xuất hiện do hiệu ứng lốm đốm động khi vị trí mục tiêu cần phát hiện bị nhiễu bởi ánh sáng phát hiện của hệ thống dò LDV. Hiện nay, loại nhiễu này chủ yếu được loại bỏ bằng cách phát hiện vị trí tín hiệu có đỉnh năng lượng cao và thay thế nó bằng giá trị dự đoán.
Công nghệ phát hiện giọng nói từ xa bằng laser có triển vọng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nghe lén, giám sát đa chế độ, phát hiện xâm nhập, tìm kiếm cứu nạn, micro laser, v.v. Có thể dự đoán rằng xu hướng nghiên cứu trong tương lai của công nghệ phát hiện giọng nói từ xa bằng laser sẽ chủ yếu dựa trên (1) cải thiện hiệu suất đo lường của hệ thống, chẳng hạn như độ nhạy và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu, tối ưu hóa chế độ phát hiện, các thành phần và cấu trúc của hệ thống phát hiện; (2) Nâng cao khả năng thích ứng của các thuật toán xử lý tín hiệu, để công nghệ phát hiện giọng nói bằng laser có thể thích ứng với các khoảng cách đo, điều kiện môi trường và mục tiêu đo rung động khác nhau; (3) Lựa chọn mục tiêu đo rung động hợp lý hơn và bù tần số cao cho tín hiệu giọng nói được đo trên các mục tiêu có đặc tính đáp ứng tần số khác nhau; (4) Cải thiện cấu trúc hệ thống và tối ưu hóa hơn nữa hệ thống phát hiện thông qua

Thu nhỏ kích thước, tính di động và quy trình phát hiện thông minh.

Hình 1 (a) Sơ đồ nguyên lý của việc chặn bắt tia laser; (b) Sơ đồ nguyên lý của hệ thống chống chặn bắt tia laser