基于matlab的双音多频信号识别,基于MATLAB的双音多频信号识别

年 第 期 计 算 机 系 统 应 用基于 丁 的双音多频信号识别 ① 刘艳芳 窦育强 张爱丽 河南师范大学 计算机与信息技术学院 河南 新乡 摘 要 关健 词 本文主要运用 对录制的双音多频信号进行按健号码的检测 。通过短时平均过零率对按健音频进行端点分割 , 并采用 算法对信号进行频谱分析 , 最后输出音频对应的连续按健号码 , 并在最后比较了分别采用短时能量和短时过零率的优缺点。 双音多频 端点检测 戈泽尔算法 引言 双 音 多 频 一信号是在世界范围内广泛应用在按键式电话机上的一种电信标准 , 近年来 下 「也应用在交互式控制中 , 诸如语言菜单、语言邮件 、电话银行和主叫用户信息识别 来电显示 上川。 丁 实际是由两种音调的声音组合而成 低频和高频 。 「信号是由两组频率合成 , 低频群 、 、 、 高频群 、 、 、 。每一个 信号由一个低频和一个高频组成 。共产生 种信号。具体的频率键值如表 所示 。 表 频率及其对应的键值 各种 下 「信号的应用都离不开 「信号的检测 , 这是 丁 「信号应用的关键 。对它的检测 , 主要通过数字信号处理的算法以及硬件实现 。而在软件实现时 , 一般论文只给出用双正弦信号模拟电话按键的检测 , 对于连续按键声音的检测很少给出检测方案和结果卜 。本文主要通过 的软件编程来实现对 下 「信号的检测。并给出了用平均短时能 和平均过零率对 「信号进行端点检测的比较 。 对 信号的检测主要包括两个关键步骤 在输入的数据信号流中连续地搜索各个输入号码 「信号的存在 , 搜索信号有效的行频和列频从而得到对应的号码数字 。 享频群‘,, 、 、、低频群 当按下一个数据键 , 例如 “ ”时 , 则产生频率为和 的两个正弦波 ,并盈加。对 信号所规定的指标是 每个数字传送过程中 , 信号必须存在至少 , 且不得多于 , 里的其他时间都是静声。 端点检测 语音信号的端点检测是进行其他语音信号处理 如语音识别 , 讲话人识别等 重要且关键的第一步 。对于输入的一段语音信号 , 目前采用的端点检测方法大多基于 等人提出的算法。这种算法是用语音信号的短时平均过零率和短时平均能量值作为参数 , 对一段语音信号的起点和终点进行检测 , 从而把语音信号从背景噪声中区分出来 一。找到语音信号的起止点 , 从而减小语音信号处理过程中的计算量 , 是众多语音信号处理领域中一个基本而且重要的问题 。端点作为语音分割的重要特征 , 在很大程度上影响识别的性能 。一般认为 , 一种理想的端点检测算法 , 产︶口, 口, 一产,少﹃、︸了石 ① 基金项目河南省科技攻关基金 河南省教育自然科学基金收稿时间 一 一 因 茸 叨 实践经验 计 算 机 系 统 应 用 年 第 期 应当具有以下几个特征 可靠性、鲁棒性、精确性、自适应性 、简单性 、实时性和对噪声特征无需先验知识 。 设语音波形时域信号为 , 设第 帧的短时能量用 表示 , 则 工 , 〔 是一个度量语音信号幅度值变化的函数。短时过零率表示一帧语音中语音信号波形穿过横轴 零电平 的次数。计算公式为 式中 , 告翼 “‘,,一。、 一‘ 是符号函数 , 即 网 ’一可 一一叫如呱 ·、一 , 一争可 一别 算法的实现 将事先录制好的一段按键音频通过 的 函数导入到 的工作空间。 设计一个带通滤波器 , 本文采用的是 滤波器 川 ,将高于 和低于 的噪声滤除。 在时域上 , 计算输入信号的短时能量和短时过零率 。并通过短时能量或过零率对信号进行端点检测 , 把每个按键对应的信号依次分割并保