买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：长春理工大学

摘要：本发明涉及基于语音分离网络的分布式光纤声传感系统信号处理方法，属于光纤声传感领域，解决了现有分布式光纤声传感系统对人声提取效率低、准确度和清晰度较差的问题。本发明首先对系统采集的音频信号进行IQ解调并划分数据集，同时搭建了全卷积端到端语音分离网络，其包括编码器模块、改进分离模块和解码器模块，将训练集输入至语音分离网络中进行训练得到语音分离模型，再利用测试集对语音分离模型进行评估。本发明中的全卷积的端到端语音分离网络不仅考虑了语音信号的时间相关性，而且考虑了信号特征映射中信道间的相关性，该网络模型继承了传统语音分离模型的轻量化特征，同时可以更清晰、更高效、更准确的从所采集的声音信号中提取出人声。

主权项：1.一种基于语音分离网络的分布式光纤声传感系统信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取分布式光纤声传感系统采集的音频信号，对音频信号进行IQ解调后得到音频数据，并按照预设的数据时间比例将音频数据划分为训练集与测试集；步骤2：搭建全卷积端到端语音分离网络，包括编码器模块、改进分离模块和解码器模块，所述改进分离模块保留瓶颈层、残差连接和膨胀卷积，对卷积块进行改进；编码器模块将输入的音频信号投影到特征空间中生成隐式特征映射；编码器模块生成的特征映射送入改进分离模块中，改进分离模块根据输入的特征映射使用卷积核大小为1的卷积块与非线性激活函数一起估计每个目标源的掩码函数，并对掩码函数和特征向量进行点积运算，得到被屏蔽的特征映射，其中在卷积块的特征映射传输过程中，通过矩阵转置、时域展开卷积和信道域展开卷积实现多维计算的双向结构，在卷积块设计的第一个卷积计算步骤中，将输入送入卷积核大小为1×1的一维卷积层，卷积块应用参数整流线性单元作为非线性整流单元来激活特征映射，并采用全局层归一化对特征映射在通道方向和时间方向上进行归一化处理，在接下来的两个卷积计算过程中，卷积块使用深度可分的一维扩张卷积依次对每个通道的时间方向信息和特征图的通道方向信息进行卷积，卷积过程采用零填充保证特征图在时间方向上的维数一致性，采用PReLU函数作为非线性校正单元，最后采用全局层归一化对特征图进行归一化处理，特征映射作为跳跃连接1×1一维卷积层和残差连接1×1一维卷积层的输入，输入和残差的总和被用作下一个卷积块的输入，而每个跳跃连接被求和以计算掩码；解码器模块对被屏蔽的特征映射进行逆变换或伪逆变换重构源波形，得到音频信号中的人声信息；步骤3：将训练集输入至全卷积端到端语音分离网络中进行训练，训练后得到语音分离模型，再将测试集输入到所述语音分离模型中，对所述语音分离模型进行评估。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 长春理工大学 基于语音分离网络的分布式光纤声传感系统信号处理方法