一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法

本发明涉及一种声音静噪方法，更具体一点说，涉及一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法，属于信号处理领域。

背景技术：

1、目前，对于声音静噪技术的具体实现方案有硬件判决法、时域判决法。硬件判决法的具体实现方法是通过设定门限对采集的声音电平进行判决，以此决定信道内是否有声音信号。时域判决法是一种基于软件无线电的声音处理方式，通过对指定频点的信号iq进行采集，采集后根据调制方式解调，设定门限后根据解调结果波形的幅度进行判决。但是，硬件判决方案局限性很强，灵活性很差，常用在功能单一的设备种，如收音机。另一种时域判决的方案虽然是在软件无线电平台实现，具有相对较强的灵活性。但是时域谱判决并不能体现频率信息，混在声音中的噪声并不能准确区分，静噪效果较差。综上所述，现有的技术方案均无法有效解决以上问题，存在缺陷。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术问题，本发明提供具有能够更高效、更可靠和更高质量的实现声音静噪等技术特点的一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法。

2、为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法，该方法包括如下步骤：

4、步骤101：设置频点进行采集：对频点进行数模转换以及数字信道化完成信号采集实现采集带宽，提供3档采集带宽使用，100khz、25khz以及8.33khz分别应用于对讲机、航空电台单声道声音采集，以及双声道广播信号等声音信号采集；

5、步骤102：采集数据进行解调和滤波处理：对采集的原始调制信号iq进行数据处理，首先根据不同的调制方式对声音信号进行解调，得到声音的原始信号，然后根据实际信号带宽进行滤波和声音放大；

6、步骤103：选择分段长度并做短时傅里叶变换得到功率谱密度：根据三档采样带宽选择不同的分段长度，分别为4096、1024、512，做短时傅里叶变换求得声音信号该时间段的功率谱密度；

7、步骤104：将得到的数据与阈值进行比较：对功率谱密度进行判决，如果幅度大于阈值的点数超过4个，即认为该时间段存在声音信号将其保留实现保留原有数据；如果幅度大于阈值的点少于4个，即认对为该时间段为噪声，将整段信号置0；

8、步骤105：将处理结果送入上位机播放：将数据送入上位机进行播放。

9、优选的，步骤104中设置阈值90。

10、优选的，步骤101中使用adrv9009芯片和fpga模块，对频点进行数模转换以及数字信道化完成信号采集实现采集带宽；fpga模块用来连接所述的adrv9009芯片，起到接收并处理数据的作用。

11、优选的，还包括zynq_7100、arm处理器，其为可扩展处理平台芯片，所述adrv9009芯片和fpga均与zynq_7100、arm处理器通信连接，所述zynq7100芯片能够单独处理和存储fpga模块和arm处理器的数据；arm处理器用来处理数据并将数据上传。

12、优选的，所述上位机包括上位机显示单元，所述上位机显示单元与arm处理器通信连接。

13、优选的，所述adrv9009芯片设有四个，每个adrv9009芯片上设有两个射频口。

14、有益效果：本发明硬件选用adrv9009芯片，除此之外还具有一块zynq_7100可扩展处理平台芯片，zynq7100芯片可以单独处理和存储fpga模块和arm处理器的数据，fpga模块用来连接所述的adrv9009芯片，起到接收并处理数据的作用，arm处理器用来处理数据并将数据上传。该硬件平台可以实现高精度、快速率、多通道的信号下变频；本发明基于短时傅里叶变换的声音静噪，短时傅里叶变换求得数据的功率谱密度，能更好地反映出声音信息的频率信息，从而更准确的区分有用信息和噪声。adrv9009具有多射频口，可以同时处理多个通道的声音信息，具有很强的灵活性。

技术特征：

1.一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法，其特征在于，步骤104中设置阈值90。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法，其特征在于，步骤101中使用adrv9009芯片和fpga模块，对频点进行数模转换以及数字信道化完成信号采集实现采集带宽；fpga模块用来连接所述的adrv9009芯片，起到接收并处理数据的作用。

4.根据权利要求3所述的一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法，其特征在于，还包括zynq_7100、arm处理器，其为可扩展处理平台芯片，所述adrv9009芯片和fpga均与zynq_7100、arm处理器通信连接，所述zynq7100芯片能够单独处理和存储fpga模块和arm处理器的数据；arm处理器用来处理数据并将数据上传。

5.根据权利要求4所述的一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法，其特征在于，所述上位机包括上位机显示单元，所述上位机显示单元与arm处理器通信连接。

6.根据权利要求3所述的一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法，其特征在于，所述adrv9009芯片设有四个，每个adrv9009芯片上设有两个射频口。

技术总结
本发明公开的是一种基于短时傅里叶变换的声音静噪方法，其方法包括设置频点进行采集，采集数据进行解调和滤波处理，选择分段长度并做短时傅里叶变换得到功率谱密度，将得到的数据与阈值进行比较，将处理结果送入上位机播放，本发明具有能够更高效、更可靠和更高质量的实现声音静噪等技术特点。

技术研发人员：张一嘉,王泽群,徐璐,凌晓东,沈剑,鲍佳
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14