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科学计算与数据处理实验报告

学号S314060054姓名王鸿运

实验名称语音活性检测噪声估计算法实验

实验目的

1、深入研究MATLAB在计算机相关的某一专业领域的综合应用

2、熟悉MATLAB中专业级Toolbox或Simulink的功能和用法

3、学会综合运用MATLAB解决本领域科学计算与数据处理的实际问题

实验方案

人们在相互交流时最常使用、最自然、最基本的方式就是通过语音进

行信息交流，因此语音是人们日常生活中最重要的信息载体。而随着光纤

通信技术的出现，语音作为信息载体进行传播有了更好的发展。利用光纤

来传输携带语音信息的光波以达到相互通信的目的。因此，如今语音信号

信息也广泛的采用光纤通信的形式来广泛的传播，可以说语音通信与光纤

通信如今已经紧密不可分离。作为一门发展至今不过40余年的新兴技术，

光纤通信的历史并不是太长，但其发展是十分迅猛的。到目前为止，光纤

通信已经改变了当今的世界通信技术的格局，但坚信随着光纤通信的进一

步发展，其对世界通信技术发展的格局的影响将会超出人们的想象。

在日常的生活中，有用的语音信号总能受到各种外界或者内部的无用

信号的影响和干扰，诸如像工程机械噪声这种很强的背景噪声，周围其他

无关人员说话的声音等都会在很大的程度上影响想采用的有用语音信号

的质量。电缆传输时的电磁干扰会对电缆中传输的语音信号带来大量的噪

声，这是语音信号传输系统产生的信号，会对需要传输的语音信号带来很

大的影响。

但采用光纤传输语音信号就可以大幅度的减少在传输过程中再增加

的噪音，因为光纤中的光信号是干扰很小，因此基本不会产生噪音的。这

样使得语音信号经过光纤传输系统后到达接收端的信号所携带的噪音能

与发射出时基本相同。所以这也是现如今光纤传输应用十分广泛的且发展

迅速原因之一。

因此，光纤声信号中的降噪处理主要针对语音信号中的背景噪音进行

降噪。随着数字语音信号处理技术的发展，目前已经有了多种降噪方法，

但经过多年的发展，数字语音降噪处理方法面临着提高性能的问题。

针对不同的噪音类型与降噪要求，各种降噪方式的性能各有优劣，但

共同的的问题是当背景噪音特别大且复杂时，降噪方式都会有性能下降的

问题。因此研究如何从复杂的背景噪音环境中将带噪语音中的噪音信号消

除，获得纯净语音是十分必要的，这其中就离不开对噪音新号的估计。

通过直观的听取带噪光纤声信号，可以了解到光纤声信号中的噪声基

本是平稳的，因此采用谱减法进行降噪处理是合适的。要估计噪声的功率，

就必须要找到噪声所在的区间段。又因为噪音信号可以是局部平稳的，因