基于回声状态网络的音频频带扩展方法

宽带音频通信系统对传输信号有效带宽的限制会降低重建音频的主观质量和自然程度.本文提出了一种基于回声状态网络的宽带向超宽带音频盲目式频带扩展方法.该方法借助回声状态网络来模拟音频信号高低频频谱参数间的映射关系,并依据网络模型中的时延递归结构连续更新系统状态来近似描述音频特征的时域演变过程,有效地估计了高频成分的频谱包络.同时,结合频谱复制方法得到的高频频谱细节,该方法实现了宽带向超宽带音频的有效扩展.测试结果表明,本文所提方法提升了宽带音频的听觉质量;对于多数测试数据,该方法在静态和动态失真方面获得了优于高斯混合模型扩展方法的扩展性能.

基于时频感知神经网络的语音频带扩展

为了进一步提高基于深度学习的语音频带扩展性能,提出了一种基于编解码器的神经网络结构,编码器对数据进行深度特征提取,解码器进行宽带语音重构,并在编解码器中间设计了局部敏感哈希自注意力层,用于增强模型对深度特征的有效选择。编解码器内部使用了时间卷积网络,有效提升了模型对语音时序数据上下文依赖关系的学习能力。为了促进模型朝更加准确的方向训练,还提出了一种时频感知损失函数,有利于模型在时域、频域以及感知域获取窄带语音到宽带语音的最优映射解。通过主观和客观实验结果表明,该方法优于传统方法和近几年基于深度神经网络的语音频带扩展方法。

LFM频带扩展及搬移的设计

较详细地介绍了一种LFM信号频带扩展和搬移的设计,该系统实现了300MHz超宽带线性调频,并具有优良的线性相频特性、带内平坦度和低杂波性能。文中给出了研制结果。

基于特征波形内插与频带扩展技术的低速率宽带语音编码器

考察了特征波形内插(CWI)算法对于宽带语音编码的扩展能力.分析宽带特征波序列的性质表明,直接使用传统的特征波形内插算法并不适于增强宽带语音的编码效率及对计算复杂度的兼顾,可引入频带扩展(BWE)技术单独处理高频段.宽带语音的高、低频分别由特征波形内插编码和频带扩展算法恢复,由此形成了5.15 kbit/s的低速率宽带语音编码器,增强了语音真实感、辅音的辨析度及对话者的识别度,宽带语音编码质量接近AMR-WB的6.6 kbit/s结果.

基于相似关联度神经网络的音频频带扩展

宽带音频带宽的限制会降低其主观质量和自然度.本文提出了一种基于相似关联度神经网络的宽带向超宽带音频频带扩展方法.该方法将宽带音频的精细谱重构成多维相空间,并建立相似关联度神经网络来恢复高频成分的精细谱,同时借助高斯混合模型估计高频谱包络,并以G.722.1编码器为平台实现音频信号的带宽扩展.测试结果表明,本文方法扩展性能优于参考方法,其主观质量接近于G.722.1C超宽带编码器.

基于矢量量化的语音信号频带扩展

对基于矢量量化的频带扩展方法进行了改进.在码本形成上提出了重新量化的方法,并用码本结合浊音度的方法调整增益.首先根据清浊度和能量被划分为标准将窄带输入信号清音、浊音和静音3类;然后每类信号选择不同的码本,用基于矢量量化的方法将窄带信号的谱包络转换成高频带信号的谱包络;再用激励信号(高斯白噪声信号)和重建的高频谱包络合成高频带语音;最后将高频带与原窄带信号之和作为最终的宽带信号.仿真及与其他方法比较说明,本文的方法所需计算量小,适合实时环境.

基于非线性音频特征分类的频带扩展方法

提出了一种基于非线性音频分类的频带扩展方法,即利用递归图和定量递归分析将音频信号的时间序列分成4类,并分别采用4种方法恢复高频频谱细节,最终利用高斯混合模型和基于软判决的码书映射调整频谱包络和能量增益。主客观测试表明,该方法优于传统的盲目式频带扩展方法,且应用到ITU-T G.722.1编解码器时,音频质量优于同码率下的G.722.1C编解码器。

基于Volterra级数预测的音频频带扩展

本文采用非线性分析方法,基于Volterra级数提出了一种宽带音频信号的频带扩展方法,并利用高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)和码本映射技术对扩展后的音频信号进行了谱包络和能量增益调整.实验表明,所提算法的性能要好于已有的非线性频带扩展算法,当用本文的方法替代ITU-T G.722.1C编码器中的噪声填充技术时,在24kbps得到了提升的超宽带音频质量.

泄漏同轴电缆单模辐射频带扩展技术的研究

运用F loquet定理对泄漏同轴电缆辐射模式进行了分析,得出了单模辐射产生的条件,然后研究了高次模辐射的抑制,分别讨论了对垂直开槽和倾斜开槽的泄漏同轴电缆实现单模辐射频带扩展的具体方法,为泄漏同轴电缆在宽带通信中应用提供了理论基础.

基于局部最小二乘支持向量机的音频频带扩展方法

在网络传输过程中宽带音频会由于高频信息的缺失导致音频质量下降,因此,本文提出了一种基于局部最小二乘支持向量机的宽带向超宽带音频频带扩展方法.根据音频频域序列的非线性特性,本文采用相空间重构和局部最小二乘支持向量机对音频信号的高频频谱细节进行预测,并结合高斯混合模型对高频子带能量进行估计,最后经过高频频谱包络调整,所提方法能够有效地恢复7k Hz^14k Hz频率范围内的高频成分.主客观测试结果表明,该方法改善了宽带音频的听觉质量,其性能优于参考音频频带扩展方法.

倾斜开槽漏泄电缆频带扩展的研究

由于漏泄同轴电缆在特定使用场合里场强覆盖具有明显的优越性,在通信领域中得到了广泛的应用。随着漏泄技术的不断发展,人们对漏泄同轴电缆的应用逐步向宽频带方向发展。因此,提出了一种扩展漏泄电缆频带的方法。这里主要是从漏泄同轴电缆的辐射模型理论出发,通过一系列的计算分析了漏泄电缆单模辐射的产生条件,在此基础上提出了扩展倾斜开槽的漏泄电缆频带的方法,该方法对于设计应用于超宽带通信的漏泄同轴电缆有着重要意义。

基于灰色Verhulst模型的音频频带扩展方法

受到传输带宽的限制,宽带音频的自然度和听觉质量会有所下降,因此,本文提出了一种基于灰色Verhulst模型的宽带向超宽带音频频带扩展方法.根据音频信号频谱包络序列的演变趋势,采用灰色Verhulst模型对高频频谱包络进行估计,并利用最近邻匹配方法对高频频谱细节进行预测,最后经过高频频谱包络的调整,所提方法能够有效地恢复7～14kHz频率范围内的高频成分.主客观测试表明,该方法改善了宽带音频的听觉质量,并且优于传统的基于高斯混合模型的音频频带扩展方法.

基于频带扩展的DCT域音频信息隐藏算法

为了解决音频信息隐藏过程中产生的音频质量下降问题,本文验证了频带扩展在信息隐藏领域的潜力,并提出了一种基于音频带扩展的DCT域音频信息隐藏算法。本文利用频带扩展技术将在DCT域嵌入密信的含密载体音频音质提高,并在提取阶段成功提取密信。实验表明利用频带扩展技术,含密载体音频的音质会有明显提升,部分提升音质后的含密音频甚至比原载体音频音质更好。在选用合适的嵌入算法、处理算法和提取算法时,可以使得提取的密信不出现错误。且经过频带扩展后的含密音频,鲁棒性有所提高。

基于线性源滤波器的语音频带扩展方法研究

基于线性源滤波器模型的频带扩展方法,对矢量量化和隐马尔可夫模型这两种谱包络重建方法进行评测对比。实验结果表明:基于隐马尔可夫模型方法所恢复的宽带语音具有较低的失真度,其听觉质量要优于矢量量化方法恢复的语音。

一种基于频带扩展的高精度时差测量方法

现代LPI雷达采用宽带设计后,波形设计一般采用包络加权,加权后的包络前沿上升缓慢,造成传统基于脉冲前沿的短基线时差测向法的时差测量精度无法满足测向要求。提出一种基于频带扩展的方法,可以对接收的脉冲频谱进行加权,获得较陡的视频脉冲前沿,可以较大地提高前沿上升缓慢的脉冲的时差测量精度。

一种基于MDFT的频带扩展技术

提出了一种基于离散傅里叶变换(MDFT)域的频带扩展技术,可有效地提高音频编码效率。相对于既有方法,本方法在MDFT域进行频带扩展,能与低频编码所采用的MDCT变换相协调,有效利用低频编码过程中的既有数据,通过灵活的块切换方式来有效提高高频参数编码的效率。通过由MDCT域频谱转换得到MDFT域频谱数据,避免了进行MDFT时频变换,从而在保持音频信号编码质量的前提下,有效降低了解码器的计算复杂度。

基于多尺度特征融合的语音频带扩展

针对现有的深度学习模型在语音频带扩展领域数据特征利用不充分、训练周期长以及生成语音质量不高等问题,提出了一种新型的端到端神经网络模型,该模型通过融合不同数据维度特征促使网络模型利用更少的数据特征量,获取更多的低高频映射关系解,从而减少模型的整体训练周期.为了提高长时序数据中关键特征的权重占比,设计了一种残差多头自注意力机制,从而达到数据特征利用率的最大化.此外,提出了一种基于时频域和Mel频谱的混合损失函数对模型进行优化.实验结果表明:该方法重构的宽带语音在主客观的评价中均优于传统方法和近年来的一些基于神经网络的语音频带扩展方法.

基于耳蜗滤波器倒谱参数的音频频带扩展方法

音频频带扩展是根据接收的宽带信号在解码端人为地重建出丢失的高频成分,以提升音频听觉质量。该文基于耳蜗滤波器倒谱参数提出了一种盲目式音频频带扩展方法。该方法模拟外耳听觉系统,提取耳蜗滤波器倒谱系数来描述宽带音频频谱信息,并利用Gauss混合模型对高频谱包络进行估计。结合基于最近邻匹配的谱细节恢复方法,实现了宽带向超宽带音频的有效扩展。主客观测试表明,该方法的重建音频质量优于基于传统音频特征的扩展方法。

基于分形的音频频带盲扩展方法

本文提出了一种基于分形理论的音频频带盲扩展方法。首先,借助重标极差分析法估计频谱细节序列的Hurst指数,对不同音频信号谱细节序列的Hurst指数进行统计分析,验证了音频信号频域序列具有长相关特性。然后,运用坐标延迟法对谱细节序列进行相空间重构,基于夹角余弦选取预测中心相点的近邻点,根据预测中心相点和近邻相点的相关性,求取一个吸引子与预测中心相点相近的迭代函数系统,实现对高频谱细节的分形预测。最后,结合高斯混合模型的高频能量估计算法,实现宽带向超宽带的扩展算法。主、客观质量评测均表明本文算法优于传统的频带盲扩展方法。

漏泄同轴电缆单模频带扩展的研究

从理论计算出发,进行了漏泄同轴电缆单模频带扩展的理论研究,提供了两种不同开槽的漏泄同轴电缆频带扩展的方式和理论支持,并将垂直开槽的频带扩展方式应用于实践,设计的样品经检测证明,此种漏泄电缆频带扩展的方法是完全可行的。