水下單邊帶語音多通道增強技術

曹文婧，朱敏，武巖波

?

水下單邊帶語音多通道增強技術

曹文婧1,2,4，朱敏1,3,4，武巖波1,3,4

(1. 中國科學院聲學研究所海洋聲學技術中心，北京 100190；2. 中國科學院大學，北京 100190； 3. 中國科學院聲學研究所聲場聲信息國家重點實驗室，北京 100190； 4. 北京市海洋聲學裝備工程技術研究中心，北京100190)

船舶噪聲是影響水下語音通信質量的主要因素。為了提高單邊帶語音信號的信噪比和語音質量，采用多通道自適應增強算法對語音信號進行研究。該算法運用自適應信號增強技術，具有運算量小、易實時實現、消噪效果顯著等優點，并且能夠有效利用不同換能器接收到的信息。從理論上對該算法進行了分析，并結合海試數據進行驗證。結果表明，低信噪比、非平穩噪聲環境下，該算法有效抑制了接收信號中的尖銳噪聲，并且當系統收斂時，使其趨于白化，明顯提高了系統的輸出信噪比，顯著改善了語音質量，在性能上明顯優于傳統的信號相干疊加算法。

水下單邊帶語音信號；多通道自適應增強；噪聲抑制；信噪比

0 引言

水聲通信中，水面船舶布放換能器陣用以接收潛水器發射的語音信號，如圖1所示。換能器在接收潛水器的發射信號、船舶噪聲時，一方面受到多途影響，使接收到的信號具有不同程度的時延，即接收信號包含直達信號、經過海底和海面反射后到達的信號。另一方面，由于船舶、海面、海水的運動，發射信號、船舶噪聲等會產生多普勒頻移和多普勒擴散。這些因素導致接收信號的信噪比降低，語音質量下降，通信距離縮短。……