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基于语音质量估测模型的水声语音通信系统研究

张永秀  
【摘要】:为了解决恶劣水声信道环境下的可靠语音通信难题,基于客观质量评价的水声语音通信模型的研究具有很大的实际意义。本论文主要研究基于参数表示的语音通信质量估测模型,针对水声信道特性,设计了FM模拟水声语音通信质量的估测模型和MC-MFSK数字水声语音通信质量的估测模型,并通过仿真与海测实验验证以上两种模型的相关性能。 本论文的主要研究工作如下: (1)针对基于参数提取的语音质量评估模型,考虑模拟水声语音通信质量估测模型的接收端需要正确提取原始语音的特征参数、数字水声语音通信质量估测模型需要依据接收端水印的损坏情况获取相关劣化参数,本文在两种估测模型中采用不同方式的水印算法获得相关参数。 (2)针对水声信道特性,设计了FM模拟水声语音通信质量的估测模型,提出结合特征参数MFCC、LPCC、LSD的权重谱失真测度与接收语音质量PESQ-MOS的估测模型,此外,模型中调节因子动态MFCC谱失真测度的引入,使估测系统具有更好的适应性。 (3)针对水声信道特性,设计了MC-MFSK数字水声语音通信质量的估测模型,提出语音编码设备损伤系数的计算方法,同时,对EModel模型进行改进,引入误码间距等级等劣化参数,得到劣化参数与语音通信质量MOS的估测模型。 本文对语音质量评估模型的主要问题进行了详细分析和研究,在上述理论仿真的基础上,基于Matlab开发平台设计实现了水声语音通信质量估测系统,其研究成果具有一定的理论指导意义和实际应用前景。


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