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

Tia lazephân tích và xử lý tín hiệu phát hiện giọng nói từ xa
Giải mã nhiễu tín hiệu: phân tích tín hiệu và xử lý phát hiện giọng nói từ xa bằng laser
Trong lĩnh vực công nghệ kỳ diệu, 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 – tiếng ồn tín hiệu. Giống như khán giả ồn ào bất ngờ tại một buổi hòa nhạc, tiếng ồn thường gây gián đoạn trongphát hiện giọng nói bằng laser. Theo nguồn tin, tiếng ồn của phát hiện tín hiệu giọng nói từ xa bằng laser có thể được chia thành tiếng ồn do chính thiết bị đo độ rung laser tạo ra, tiếng ồn do các nguồn âm thanh khác gần mục tiêu đo độ rung tạo ra và tiếng ồn do nhiễu môi trường tạo ra. Phát hiện giọng nói từ xa cuối cùng cần phải thu được các tín hiệu giọng nói có thể được thính giác của con người hoặc máy móc nhận dạng, và nhiều tiếng ồn hỗn hợp từ môi trường bên ngoài và hệ thống phát hiện sẽ làm giảm khả năng nghe và độ rõ của các tín hiệu giọng nói thu được, và sự phân bố băng tần của các tiếng ồn này trùng một phần với sự phân bố băng tần chính của tín hiệu giọng nói (khoảng 300~3000 Hz). Nó không thể được lọc đơn giản bằng các bộ lọc truyền thống và cần phải xử lý thêm các tín hiệu giọng nói đã phát hiện. Hiện tại, các nhà nghiên cứu chủ yếu nghiên cứu về việc khử nhiễu tiếng ồn băng thông rộng không tĩnh và tiếng ồn va chạm.
Tiếng ồn nền băng thông rộng thường được xử lý bằng phương pháp ước tính phổ thời gian ngắn, 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 tăng cường giọng nói khác để tách tín hiệu giọng nói thuần túy khỏi tiếng ồn nền.
Tiếng ồn xung là tiếng ồn đốm có thể được đưa vào bởi hiệu ứng đốm động khi vị trí của mục tiêu phát hiện bị nhiễu bởi ánh sáng phát hiện của hệ thống phát hiện LDV. Hiện tại, loại tiếng ồn này chủ yếu được loại bỏ bằng cách phát hiện vị trí tín hiệu có đỉnh năng lượng cao và thay thế bằng giá trị dự đoán.
Phát hiện giọng nói từ xa bằng laser có triển vọng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như chặn bắt, giám sát đa chế độ, phát hiện xâm nhập, tìm kiếm cứu nạn, micrô laser, v.v. Có thể dự đoán rằng xu hướng nghiên cứu trong tương lai của 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, 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 khác nhau, điều kiện môi trường và mục tiêu đo độ rung; (3) Lựa chọn hợp lý hơn các mục tiêu đo độ rung và bù tần số cao của tín hiệu giọng nói được đo trên các mục tiêu có đặc điểm 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, tính di động và quá trình phát hiện thông minh.

HÌNH 1 (a) Sơ đồ hệ thống chặn tia laser; (b) Sơ đồ hệ thống chống chặn tia laser