[发明专利]一种空基指控环境强噪音抑制方法

说明书

本申请属于航空显控技术领域，特别涉及一种空基指控环境强噪音抑制方法。包括：步骤一、优化空基指控的麦克风阵列，通过麦克风阵列采集第一语音信号以及发动机机械噪声，第一语音信号通过超指向波束形成器进行处理，得到指向飞行员嘴部的降噪后的第二语音信号；步骤二、通过自适应滤波器去除第二语音信号中的发动机机械噪声，得到第三语音信号；步骤三、进行深度学习降噪模型训练，通过深度学习降噪模型对第三语音信号进行座舱噪声抑制处理，得到第四语音信号，将第四语音信号发送给识别引擎。本申请的空基指控环境强噪音抑制方法，能够提高采集到的人声语音数据质量，进而实现提高操作员语音识别准确率，推动语音交互相关技术的工程应用。

技术领域

本申请属于航空显控技术领域，特别涉及一种空基指控环境强噪音抑制方法。

背景技术

空基指控系统部署与有人机座舱中，操作员在高动态环境下通过语音识别完成对无人机的指挥控制功能，有人座舱的强噪音环境，导致传统的头盔的拾音设备获取的音频数据无法满足语音识别的需求，简单的物理降噪或者后端传统的主动降噪等方法都无法消除座舱中的典型气动噪音。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种空基指控环境强噪音抑制方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种空基指控环境强噪音抑制方法，包括：

步骤一、优化空基指控的麦克风阵列，通过麦克风阵列采集第一语音信号以及发动机机械噪声，所述第一语音信号通过超指向波束形成器进行处理，得到指向飞行员嘴部的降噪后的第二语音信号；

步骤二、通过自适应滤波器去除所述第二语音信号中的所述发动机机械噪声，得到第三语音信号；

步骤三、进行深度学习降噪模型训练，通过所述深度学习降噪模型对所述第三语音信号进行座舱噪声抑制处理，得到第四语音信号，将所述第四语音信号发送给识别引擎。

在本申请的至少一个实施例中，步骤一中，所述优化空基指控的麦克风阵列包括：在驾驶员头盔耳麦拾音位置设置线状均布的四颗麦克风，并在驾驶员头盔侧面安装一颗麦克风。

在本申请的至少一个实施例中，步骤一中，所述超指向波束形成器为：

假设有M个全向麦克风的均匀线性阵列，阵元间距为δ，在各向同性噪声的存在下，设计超指向波束形成器，其在端射方向的阵列增益达到M²，阵列增益定义如下：

δ_ij＝(i-j)δ

其中，d_L(ω,θ)为阵列导向矢量，θ为期望方向；

使得阵列增益ζ_L,dn[h(ω)]最大的滤波器由下式求得：

其中，为任意复数，通过无失真准则约束，得到最大信噪比滤波器，即超指向波束形成器为：

在本申请的至少一个实施例中，还包括对所述超指向波束形成器进行处理得到鲁棒的超指向波束形成器：

获取白噪声增益：

在约束白噪声增益的前提下最大化指向性因数，等价于将下式最小化：

其中，ε为拉格朗日乘子，通过无失真准则约束，得到鲁棒的超指向波束形成器：