بررسی وپیاده سازی روشهای حذف نویز از سیگنالهای صوتی
با استفاده از نرم افزار متلب
چکیده
امروزه بر روی حذف نویز از سیگنال های صوتی در زمینه های زیادی(مخابرات،پزشکی و...)
کارهای پژوهشی زیادی صورت گرفته است. حذف نویز در سه حوزه زمان، فرکانس و زمان-فرکانس
صورت می گیرد.در حوزه زمان نویز به صورت ماتریسی (مثلاً ماتریس هنکل) تعریف شده و سپس با
آنرا به زیرفضاهای لازم از سیگنال و (singular value decomposition) SVD استفاده از اپراتور
نویز تبدیل می کنند. ازین ماتریس ها یرای تولید سریهابی زمانی استفاده می شود.بعضی پارامترها مانند
اندازه ماتریس و درجه فیلتر اثرآشکاری بر رسیدن به جواب مطلوب دارند.این روش نیاز به استفاده از
RLS یا LMS الگوریتم هایی چون ژنتیک دارد. در مقابل در حوزه فرکانس از الگوریتم های وفقی چون
استفاده فراوانی می شود. در این روش باید اندازه گام و تعدادمشاهدات برای رسیدن به جواب مطلوب
دارد. مزایای کار در (SNR) تعدیل شوند.همگرایی سریع الگوریتم اثر آشکاری بر میزان سیگنال به نویز
جهت حذف LMS حوزه فرکانس سادگی آن نسبت به حوزه زمان است.در این پابان نامه از الگوریتم
نویز از سیگنال سینوسی استفاده شده است.علاوه بر کدنویسی، به معرفی محیط سیمیولینک و ابزارهای
لازم برای حذف نویز نیز پرداخته ایم.
کلید واژه: نویز، نویز سفید، نویز رنگی، ماتریس هنکل.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست جدول ها ....................................................................................................................................................... ج
فهرست شکل ها .......................................................................................................................................................... د
فصل 1 نویز ................................................................................................................................. 1
1 مقدمه ............................................................................................................................................................ 1 -1
2 نویز تصادفی . ................................................................................................................................................ 2 -1
3 فرآیند گاوسی . ............................................................................................................................................. 2 -1
4 نویز سفید ..................................................................................................................................................... 5 -1
1-4-1 نویز سفید با باند محدود ............................................................................................................................... 6
2-4-1 نویز سفید طیفی . ............................................................................................................................................ 6
5 تحلیل ریاضی طیف سفید ........................................................................................................................ 7 -1
6 تولید نویز سفید .......................................................................................................................................... 9 -1
فصل 2 مفاهیم اساسی و فیلتر خطی . ..................................................................................... 12
1 مقدمه ......................................................................................................................................................... 12 -2
2 انواع فرآیندهای موجود در کار فیلتر . .................................................................................................. 12 -2
1-2-2 فرآیند های ایستا . ........................................................................................................................................ 13
2-2-2 فرآیند های غیر ایستا ................................................................................................................................. 13
3 معیارهای مقایسه فیلترها ...................................................................................................................... 13 -2
4 کاربردهای فیلترهای وفقی .................................................................................................................... 14 -2
2-4-1 تعیین هویت دستگاه ناشناخته ................................................................................................................ 14
2-4-2 فیلترهای وفقی که عکس مشخصه یک سیستم را ایجاد می کنند : .............................................. 14
2-4-3 پیش بینی یا پیشگویی:.............................................................................................................................. 15
4-4-2 حذف سیگنال تداخلی : . ............................................................................................................................ 15
5 ترکیب کننده های خطی وفقی . ........................................................................................................... 16 -2
فصل 3 الگوریتمهای کاربردی در فیلترهای وفقی . ................................................................. 21
1 مقدمه ......................................................................................................................................................... 21
2 روش جستجوی گرادیان ........................................................................................................................ 22 -3
1-2-3 بررسی شرایط جستجوی همگرایی الگوریتم حستجوی گرادیان ..................................................... 24
2-2-3 بررسی منحنی یادگیری الگوریتم جستجوی گرادیان ........................................................................ 25
3 الگوریتم نیوتن . ......................................................................................................................................... 25 -3
26 ............................................................................. S.D. 4 الگوریتم حرکت در جهت حداکثر شیب 1 -3
29 ......................................................................................................................................... LMS 5 الگوریتم -3
فصل 4 بهبود سیگنال های صوتی .......................................................................................... 30
1 مقدمه ......................................................................................................................................................... 30 -4
2 تفریق طیفی ............................................................................................................................................. 31 -4
31 4-3
4تفریق طیف توان ............................................................................................................................. 35 -4 4 -4
5 تفریق توان اندازه ..................................................................................................................................... 36 -4
فصل 5 فصل پنجم کاربرد سیمیولینک متلب در حذف نویز ................................................ 37
1 مقدمه 37 -5
2 سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز . .......................................................................................................... 37 -5
3 شبیه سازی ............................................................................................................................................... 37 -5
ضرایب) ............................................................................................................. 39 )LMS 4 وزن های فیلتر -5
39 ........................................................................................................................................... mu 5-5 اندازه گام
6 بررسی تاخیر . ............................................................................................................................................ 41 -5
7 کدنویسی در متلب جهت حذف نویز . .................................................................................................. 43 -5
فهرست مراجع ............................................................................................................................
بررسی وپیاده سازی روشهای حذف نویز از سیگنالهای صوتی با استفاده از نرم افزار متلب
