端点识别毕业设计开题报告

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1、开题报告填写要求1. 开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委 员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指 导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签 署意见及所在专业审查后生效；2. 开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设 计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印 在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3. “文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印） 在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15 篇（不包括辞典、手册）；4. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408

2、2005 数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如 “2007年3月15日”或“2007-03-15”。1. 结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述：文献综述摘要：端点检测是语音识别中的一个重要环节。有效的端点检测技术不仅能减少系统的 处理时间，增强系统处理的实时性，而且能排除无声段的噪声干扰，增强后续过程的识 别性。关键词：端点检测检测方法1 端点检测的基本含义及提出背景语音信号处理中的端点检测技术，是指从包含语音的一段信号中确定出语音信号的 起始点及结束点。语音信号的端点检测是进行其它语音信号处理（如语

3、音识别、讲话人 识别等）重要且关键的第一步。研究表明，即使在安静的环境中，语音识别系统一半以 上的识别错误来自端点检测器。因此，作为语音识别系统的第一步，端点检测的关键性 不容忽视，尤其是噪声环境下语音的端点检测，它的准确性很大程度上直接影响着后续 的工作能否有效进行。确定语音信号的起止点，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。有效的端点检测技术不仅能减少系统的处理时间，增强系统处理的实时性,而且能 排除无声段的噪声干扰，增强后续过程的识别性。可以说，语音信号的端点检测至今天 为止仍是有待进一步深入的研究课题。2 端点检测的方法在很长一段时间里，

4、语音端点检测算法主要是依据语音信号的时域特性。其采用的 主要参数有短时能量、短时平均过零率等，即通常说的基于能量的端点检测方法。这些 算法在实验室环境下具有良好的性能，但在噪声环境下，则无法达到其应有的效果。近 年来，随着通信业的迅猛发展，又出现了很多的语音端点检测算法。它们主要是通过采 用各种新的特征参数，以提高算法的抗噪声性能。如基于倒谱系数、频带方差、自相关 相似距离、信息熵等也逐渐的被应用到端点检测中。有时，还通过将信号的几种特征组 合成为一个新的特征参数来进行端点检测。2.1传统的端点检测方法传统的语音端点检测算法主要是依据语音信号的时频特性，它采用的主要参数是短 时能量和短时平均过

5、零率等。主要是：短时能量法、短时平均过零率法、短时能零积法。 它们的基本思想就是对输入的语音信号进行相应数学计算，然后将它们与初始设定的门 限阀值进行比较来判定有声段和无声段。2.1.1短时能量检测方法语音信号和噪声信号的主要区别在于它们的能量，语音段的能量比噪声段的大，语 音段的能量是噪声段的能量与语音声波能量的和。所以如果环境噪声和系统输入的噪声 比较小并保证系统一定信噪比的情况下，那么只要计算输入信号的短时能量（短时平均 幅度）就能通过设定门限把语音段和背景噪声段分开。2.1.2短时过零率检测方法这种方法是在短时能量法的基础上将短时能量和短时平均过零率结合起来设置双 门限进行语音端点检测

6、。在离散时间语音信号中，如果相邻的采样点具有不同的代数符 号就称发生了过零，由此可以计算得到过零的次数，那么单位时间内的过零次数就是过 零率，因为语音信号是宽度信号，所以用平均过零率比较确切。而研究表明，清音的过 零率较高，浊音和噪音次之且两者相当。2.2 改进的端点检测方法传统的端点检测方法在噪声环境中很容易出现漏检或虚检的情况。因此，在通讯行 业迅猛发展的情况下，出现了更多的端点检测方法。它们主要是通过采用各种新的特征 参数，以提高算法的抗噪声性能。例如：基于倒谱系数、频带方差、自相关相似距离、 信息熵的检测方法等。但是，有些改进后的检测算法又急剧的增加了计算量从而不利于 对语音的实时处理

7、。因此，对端点检测的方法研究，一直在进行中。2.2.1基于频带方差的检测方法由于系统是时变的，所以实际计算的是短时频带方差，它的实质就是计算某一帧信 号的各频带能量之间的方差。频带方差相当于“交流能量”，它包含了2个信息：各频 带间的起伏程度和这一帧信号的短时能量。因此，完全可以利用短时频带方差来判断语 音的起止点。2.2.2基于熵的检测方法在信息论中，Shanon为了定量度量信息量，引入了熵的概念。根据信息熵的定义， 把它用到语音中，用来构造一个语音信息熵函数，以判断语音和噪声。相对于背景噪声 而言，语音信号中的语音段幅度的动态范围比较大，因此直观地说，可以认为语音段在 信号在中的随机事件多

8、，故平均信息量大，也就是熵值大。而静音段的幅度变化小，分 布相对集中，因而熵值小。2.2.3基于倒谱的检测方法倒谱能很好表示语音的特征，在强噪声环境下，常常采用倒谱系数来作为端点检测的 特征量。对数谱的均方距离表示两个信号谱之间的差别，故可以用来作为判决门限。倒 谱距离的测量法步骤类似于基于能量的端点检测，但是将倒谱距离代替短时能量来作为 门限。首事实上，这一方法类似于基于能量的端点检测过程，利用倒谱距离轨迹可以检 测语音的端点。3端点检测技术的发展趋势当前，语音端点检测技术还远滞后于通信技术发展的脚步，在此领域还有很多问题 需要研究：(1)对于强干扰非平稳噪声和快速变化的噪声环境，如何找到更

9、好的端点 检测方法将是进一步研究的主要方向。(2)提取人耳听觉特性可以更加有效地区分语 音和噪声，从而更加准确地检测语音端点。因而，融人人耳听觉特征的语音端点检测算 法也将是未来主要研究的方向。(3)预先未知噪声统计信息条件下的语音端点检测算 法已经出现，但仍处于萌芽阶段。虽然预先未知噪声统计信息条件下的端点检测是未来 语音端点检测技术的发展方向，但在理论方法和技术参数等方面还有待进一步突破。(4) 提取非音频信息辅助区分语音和噪声开辟了语音端点检测技术的一个新的思路。参考文献：1 刘鹏，王作英.多模式语音端点检测J.清华大学学报：自然科学版，2005， 45(7)： 896899.2 王博，

10、郭英，韩立峰.基于熵函数的语音端点检测算法研究J.信号处理，2009, 25(3)： 368373.3 朱杰，韦晓东.噪声环境中基于HMM模型的语音信号端点检测算法J.上海交通 大学学报，1998. 32(10):14-16.4 王朋，塔维娜，陈树中.带噪汉语语音识别的端点检测方法J.计算机工程，2003,29(17):120-121,135.5 赵力.语音信号处理M.北京：机械工业出版社,2005: 31-37.6 江官星，王建英.一种改进的检测语音端点的方法J.微计算机信息，2006,22(5-1):138-139.7 刘晓明，覃胜，刘宗行，江泽佳.语音端点检测的仿真研究J.系统仿真学报，

11、 2005, 17( 8 ):1974-1976.8 朱淑琴，裘雪红.一种精确检测语音端点的方法J.计算机仿真，2004,22(3): 214- 216.9 蔡莲红，黄德智，蔡锐.现代语音技术基础与应用M.北京:清华大学出版社,2003.10 胡光锐，韦晓东.基于倒谱特征的带噪语音端点检测J.电子学报,2000,39(10)： 95-97.11 陈斐利，朱杰.一种新的基于自相关相似距离的语音信号端点检测方法J.上 海交通大学学报，1999, 33(9)： 10971099.12 刘羽.语音端点检测及其在Matlab中的实现J.计算机时代,2005( 8):25-26.13 张志涌.精通Matl

12、ab6M.5版.北京：北京航空航天大学出版社，2003:238-2422. 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：在广泛阅读文献，对语音段检测的有效方法有一定的了解后，利用语言设计相应的 程序。具体要求如下：掌握语音数据文件的读取方法，绘制语音信号波动曲线。了解利 用短时能量及短时过零率等特征参数进行端点检测的基本原理。设计相应的软件，绘制 端点检测结果，并能对检测出来的语音段进行播放。要求应用语音处理技术，对有效信 号的断点检测方法进行研究和探索。在本课题中，拟以matlab 7.1为软件编程平台，先将原始的语音文件转换为.wav 格式后，进行解析和制图；在此基础上，用有短时能量法、短时过零率等方法研究有效 信号的断点检测技术。