[发明专利]基于FPGA的有效呼吸声去除方法及系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的有效呼吸声去除方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取呼吸声信号并提取特征值：先获取呼吸声并进行分帧以便把每一帧当作平稳信号处理，再将分帧后的呼吸声进行快速傅立叶变换并求取功率谱，并将得到的功率谱通过一组带通滤波器得到一组能量数据，最后将得到的能量取对数得到一组呼吸声特征值；

获取语音信号并提取特征值：先获取语音信号并进行分帧以便把每一帧当作平稳信号处理，再将分帧后的语音信号进行快速傅立叶变换并求取功率谱，并将得到的功率谱通过一组带通滤波器得到一组能量数据，最后将得到的能量取对数得到一组语音信号特征值；

第一次判断：将得到的呼吸声特征值和语音特征值进行比较，如果差值大于阈值则为有效文字信号，否则为呼吸声帧；

第二次判断：判断出当前帧为呼吸声帧后，结合前后两帧来判断是否剔除当前帧，即只有当前一帧和后一帧都为呼吸声帧时才剔除当前帧，否则不做处理；

剔除呼吸声：如果经过上述判断，当前帧可以去除，则将当前信号的幅值赋为零。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的有效呼吸声去除方法，其特征在于，所述获取呼吸声信号并提取特征值步骤中，若有n个所述带通滤波器，则得到n个能量数据，每个能量数据分别对应通过相应滤波器的能量值。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的有效呼吸声去除方法，其特征在于，所述获取呼吸声信号并提取特征值步骤中，带通滤波器组的频率响应为：

其中f(m)为每个滤波器的中心频率，m＝0,1,2,3...M，M为所述带通滤波器个数，k为傅立叶变换后对应的各个频率点。

4.一种基于FPGA的有效呼吸声去除系统，其特征在于，包括：

获取呼吸声信号及提取特征值模块：先获取呼吸声并进行分帧以便把每一帧当作平稳信号处理，再将分帧后的呼吸声进行快速傅立叶变换并求取功率谱，并将得到的功率谱通过一组带通滤波器得到一组能量数据，最后将得到的能量取对数得到一组呼吸声特征值；

获取语音信号及提取特征值模块：先获取语音信号并进行分帧以便把每一帧当作平稳信号处理，再将分帧后的语音信号进行快速傅立叶变换并求取功率谱，并将得到的功率谱通过一组带通滤波器得到一组能量数据，最后将得到的能量取对数得到一组语音信号特征值；

第一判断模块：将得到的呼吸声特征值和语音特征值进行比较，如果差值大于阈值则为有效文字信号，否则为呼吸声帧；

第二判断模块：判断出当前帧为呼吸声帧后，结合前后两帧来判断是否剔除当前帧，即只有当前一帧和后一帧都为呼吸声帧时才剔除当前帧，否则不做处理；

呼吸声剔除模块：如果经过上述判断，当前帧可以去除，则将当前信号的幅值赋为零。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的有效呼吸声去除系统，其特征在于，所述获取呼吸声信号及提取特征值模块中，若有n个所述带通滤波器，则得到n个能量数据，每个能量数据分别对应通过相应滤波器的能量值。

6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的有效呼吸声去除系统，其特征在于，所述获取呼吸声信号及提取特征值模块中，带通滤波器组的频率响应为：

其中f(m)为每个滤波器的中心频率，m＝0,1,2,3...M，M为所述带通滤波器个数，k为傅立叶变换后对应的各个频率点。