基于稀疏快速傅里葉變換的語音壓縮處理算法研究.pdf

1、語音信號是人類交流過程中形成的一種特殊的音頻信號，是人類思維的一種依托。語音信號處理是數(shù)字信號處理和語音學(xué)等學(xué)科的交叉學(xué)科，受到這些學(xué)科的技術(shù)影響也隨學(xué)科的發(fā)展而進(jìn)步。奈奎斯特采樣定理是現(xiàn)階段數(shù)字信號處理普遍采用和遵循的基本理論。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)等的快速發(fā)展，語音業(yè)務(wù)也大幅增加，用傳統(tǒng)奈奎斯特采樣將會獲得龐大的采樣數(shù)據(jù)，這給信號的傳輸和存儲帶來了巨大壓力。如果能有效降低傳輸和存儲所需的數(shù)據(jù)量，不僅能夠緩解硬件設(shè)備的壓力，還能夠降低時延，提

2、高信息傳輸?shù)恼w效率。
　　2012年，麻省理工學(xué)院(MIT)四位研究員提出了一種新的數(shù)字信號處理算法——稀疏快速傅里葉變換(SFFT)。因為該算法擁有編碼復(fù)雜度低、傳輸采樣點(diǎn)少、編解碼互相獨(dú)立等優(yōu)點(diǎn)，因此在語音信號壓縮傳輸過程中可以達(dá)到數(shù)據(jù)壓縮比高、分段信噪比較高的要求。為了突出展現(xiàn) SFFT算法的壓縮處理效果，本文同時引入當(dāng)前比較流行的壓縮感知(CS)算法，并進(jìn)行分段信噪比、數(shù)據(jù)壓縮比的量化效果的對比，同時采用語音質(zhì)量感知評價

3、(PESQ)對兩種算法重構(gòu)的語音信號進(jìn)行質(zhì)量評價。
　　本文首先介紹了語音信號方面的理論知識，了解了語音信號的產(chǎn)生及特性、冗余的類型及壓縮方法、語音信號的感知及編碼等內(nèi)容，為語音信號的壓縮重構(gòu)工作提供了理論基礎(chǔ)。其次深入學(xué)習(xí)研究了近年來興起的兩種稀疏信號處理算法：SFFT算法和 CS算法，并對SFFT算法中濾波器的設(shè)計做了改進(jìn)。由于原始SFFT算法的濾波器在通帶和阻帶都有較大的紋波，運(yùn)算過程中存在一定的頻譜泄露，所以算法需要進(jìn)行迭