基于ARMA模型的CELP算法研究.pdf

1、語音編碼技術(shù)是通信和信息技術(shù)中備受關(guān)注的重要領(lǐng)域。碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(CELP)是目前應(yīng)用最多的混合編碼技術(shù)，它以高質(zhì)量的合成語音、優(yōu)良的抗噪特性、良好的多次轉(zhuǎn)接性等優(yōu)點(diǎn)，在中低速率語音編碼上得到了廣泛的應(yīng)用，代表了該領(lǐng)域的發(fā)展方向。很多語音標(biāo)準(zhǔn)都是基于CELP算法模型之上而制定的，但它們都采用了AR模型。實(shí)際上，語音信號(hào)同時(shí)含有極點(diǎn)和零點(diǎn)，僅用AR模型不能較好地反映語音信號(hào)的特性，所以本論文基于ARMA模型進(jìn)行了研究，并將其應(yīng)用到CE

2、LP算法中。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)研究了CELP算法的編解碼原理。論文以4.8kb/s FS-1016標(biāo)準(zhǔn)為例，重點(diǎn)介紹了線性預(yù)測(cè)、知覺加權(quán)、碼本搜索的原理。采用Matlab對(duì)FS-1016進(jìn)行了仿真，可以看出，合成語音可大致還原出輸入語音的時(shí)間波形包絡(luò)，但在能量較低處，效果較差。
　　 (2)研究了時(shí)間序列的模型識(shí)別和模型定階，確定了語音信號(hào)的定階方法。通過分析相關(guān)函數(shù)的圖形，可以判別模型的類型;采用AIC準(zhǔn)則，

3、可以進(jìn)行模型定階。語音信號(hào)實(shí)質(zhì)就是時(shí)間序列，且具有短時(shí)平穩(wěn)性;通過相關(guān)函數(shù)圖形，結(jié)合語音信號(hào)的特性，選擇ARMA進(jìn)行分析;用求平均最佳零極點(diǎn)的方法得到了清濁音的零極點(diǎn)數(shù)。
　　 (3)對(duì)模型參數(shù)和功率譜進(jìn)行了估計(jì)。采用矩估計(jì)和逆函數(shù)的方法求參數(shù)初值;在最小二乘法中，用共軛梯度法進(jìn)行迭代，就得到了ARMA模型的參數(shù)估計(jì)。由仿真可知，ARMA模型比AR模型的功率譜更加準(zhǔn)確，更適合描述語音信號(hào)的特性。
　　 (4)將ARMA應(yīng)