特定音频信号特征提取方法研究.rar

摘要：声音信号是一种传递和获取信息非常重要的工具，在声音定位系统中，由于外界噪声和传送距离的关系，使得传感器获取的音频信号难以直接识别，由于缺乏系统有效的方法来处理特定音频信号的特征提取，所以对特定音频信号的特征提取研究有着非常重要的意义。

　　　本文针对特定频率声波信号，研究其在强噪声中，利用滤波以及傅里叶变换等数据处理技术对指定频率声音信号进行特征提取，使用LabVIEW软件的开发环境对本次课题进行软件设计，对特定的音频信号进行特征提取。完成了对特定音频整信号的特征提取的软件设计，以及对采集的声音信号作FFT变换，得到了特定信号的幅度谱，功率谱以及相位谱。根据频谱图判断声源位置，为声音定位系统设计提供依据。

　　　本文着重对LabVIEW和NI-DAQmx数据采集卡对特定信号进行采集和分析进行了详细的讲解。并利用LabVIEW软件开发环境设计了本次设计的程序，绘制了前面板和程序的框图。还对软件进行了调试，完成了本次设计任务的要求。

关键词：声音 特定频率 特征提取 LabVIEW  调试

ABSTRACT：The sound signal is a kind of transmission and access to important information tool,in sound localization system, because of the outside noise and the transmission distance, audio signal makes the sensor getting difficult to directly identify the sound signal. According to its unique pronunciation mechanism, features are extracted from the lack of a systematic way,so there is important significance to study specific audio signal extraction method .

　　　This paper aimed at a specific frequency acoustic signal that study its in the strong noise, the frequency of the voice signal feature extractionusing the filter and the Fourier transform to specify frequency sound signal data processing technologies such as feature extraction, using the LabVIEW software development environment on this topic to software design, the specific audio signal feature extraction. Completed pages that specific audio signal feature extraction of software design, as well as to the acquisition of sound signal FFT transform, obtained the specific signal amplitude spectrum, power spectrum and phase spectrum. According to the spectrum output sound source position, provide the basis for sound localization system design.

　　　This paper gives a detailed explanation of the LabVIEW and NI-DAQmx data acquisition card to collect and analyze the specific signal. And the design of the program using the LabVIEW software development environment, draw the block diagram of the front panel and procedures. For software debugging, completed the design requirements of the task.

Keywords: signal；Specific frequency；Feature extraction；LabVIEW；Debugging

　　　本次毕业设计使用的是LabVIEW的软件设计环境，在LabVIW环境下做仿真测试和利用USB-6008数据采集卡采集特定频率的声源信号做实际数据测试，基本完成了本次设计的基本任务和要求。

　　　本次设计中，特征提取的方法采用的是FFT变换的方法，该方法可以将特定信号经过变换得到特定频率信号的基本特征，并且由软件直观的将频率、幅值显示显示出来，经过分析验证得出可以为定位系统服务的结果。

　　　设计了滤波器模块，根据要求滤波后信号的特性，滤波器模块中选择巴特沃斯滤波器对含有噪声的信号做滤波处理，选择滤波器的带通滤波模式。带通滤波器滤除了通频带以外的高频和低频的噪声，得到了与原信号相差不大的信号。窗模式选择的是汉明窗，在该模式下可以得到更平滑的信号曲线。设计出了特征提取模块，特征提取模块即为作FFT变换的模块，在该模块下FFT变换将经过了滤波器处理的声源信号做FFT变换，并得到频谱图，由波形控件显示成直观的波形，在波形图上可以清晰的观察原始信号的幅值、频率。再将经过滤波处理后的信号做自功率变换得到自功率谱图，在自功率谱上我们可以观察信号由于与距离的不同所得到的强度变化。