Mavzu: Nutqni matnga o’girish dasturini tuzish

1. Raqamli signallarni ishlash va so'zni aniqlash tizimlarida ishlatish

1.1. Diskret signallar va ularning konvertatsiya qilish usullari

Insonning nutq traktida shakllangan akustik osilish doimiy o'zgaruvchan jarayondir. Matematik nuqtai nazardan, u doimo vaqtning funktsiyasi sifatida ta'riflanishi mumkin. 1. Analog (doimo vaqtli) signallar x a (1) bilan belgilanadi. Nutqni signali ham raqamlar ketma-ketligi bilan ifodalanishi mumkin. Tartiblar x (n) bilan belgilanadi. oqibat soni T-vaqti bilan muntazam ravishda olinadi analog signal darhol qadriyatlar bir oqibat bo'lsa, bu masal paytida x bilan belgilanadi va (NT).

Ayrim signallarni ko'rib chiqishda ham qulaylik yaratish uchun, ba'zida grafigda ketma-ketlikdagi funksiya tasvirlanadi, bu esa bir qator namunalarning zarfi deb hisoblanishi mumkin. Raqamli so'zlarni qayta ishlash tizimlarini o'rganishda bir nechta maxsus ketma-ketliklar talab qilinadi. Faqatgina impulslardan iborat yagona hisoblash yoki ketma-ketlik sifatida aniqlanadi.

1.1

Bitta qatlamani ketma-ketligi shaklga ega

1.2

Ustel ketma-ketlik

1.3

Agar bir - ya'ni .. bir kompleks sonda, deb so`ng

1.4

Agar z = 1 u , x ( n ) murakkab sinusoid bo'lsa; agar . x ( n ) haqiqiy;

agar z<1 va x(x) bo'lsa, x ( n ) chidamli ravishda parchalanuvchi salınımlı bir sekansdır. Ushbu turdagi ketma-ketliklar ko'pincha lineer tizimlarning namoyishi va nutq signallarini modellashtirishda ishlatiladi.

Signallarni qayta ishlashni ularni keyingi foydalanish uchun qulay shaklga aylantirish kiradi. Shunday qilib, diskret tizimlar, yoki bir xil narsa, kirish sekansının ishlab chiqarish tartibiga aylantirish qiziqish uyg'otadi. Shunga o'xshash transformatsiyalar ham blok diagrammalarida tasvirlangan. Ko'pchilik nutqni tahlil qilish tizimlari vaqt-o'zgaruvchan parametrlarni bir lahzali nutqni to'lqin shakllaridan baholash uchun mo'ljallangan. Bunday tizimlar ko'p o'lchovli chiqishga ega, ya'ni bir chiqish signali bo'lgan bir o'lchovli kirish tartibi chiqish vektoriga aylantiriladi. Nutq signallarini qayta ishlash vaqtida vaqtincha almashinuvga invariant bo'lmagan tizimlar keng qo'llaniladi. Bunday tizimlar kiraverishdagi signali va birlik zarba javoban tomonidan hisoblab mumkin tizimi chiqishi da javob birligi zarba uzatish to'liq tasvirlanadi soat ( n alohida konvolüsyon foydalanish)

* belgisi konvolivani ifodalaydi. Ekvivalent ifoda

Vaqt almashinuviga invariant bo'lmagan chiziqli tizimlar signalni filtrlashda qo'llaniladi va bundan ham muhimi, nutq naqshlari sifatida foydalidir. Signallarni tahlil qilish va tizimlarni hisoblash chastotalar domenida ularni tavsiflashda katta yordam beradi. Shu nuqtai nazardan, Fourier konvertatsiya va z- transformatsiyasi yordamida uzatish vaqtida signallar va tizimlarning vakolatini qisqacha muhokama qilish foydalidir.

Spektral tahlil - signalning chastota tarkibini aniqlash imkonini beruvchi signalni qayta ishlash usuli. Ko'p hollarda tahlil qilingan signallar tasodifiy bo'lgani uchun matematik statistika usullari spektral analizda muhim rol o'ynaydi. Signallarning chastota tarkibi taxminiy quvvat spektrining zichligini (PSD) hisoblash yo'li bilan aniqlanadi. PSDni hisoblash vazifalari tahlil qilingan signallarda harmonik tarkibiy qismlarni aniqlash va ularning parametrlarini baholashdir. Ushbu muammolarni bartaraf etish uchun, chastotada yuqori aniqlik va parametrlarni baholashning yuqori statistik aniqligi talab qilinadi. Bu ikki talab ziddir. SPMni baholashda yuqori aniqlik yoki yuqori aniqlikni tanlab olish uchun foydalar tadqiqotchining manfaatlariga bog'liq:

Raqamli spektr analizining barcha usullarini ikkita guruhga bo'lish mumkin [6-7]: Fourier transformatsiyalaridan foydalanishga asoslangan mumtoz usullar va parametrlarni modellashtirish usullari, bu erda shakllashtiruvchi filtrenning aniq bir chiziqli modeli tanlanadi va uning parametrlari baholanadi. Birinchi guruh korrelyatsiya va periodogram usullarini o'z ichiga oladi. Ikkinchi guruh, harakatlanadigan o'rtacha tashabbusi asosida SPMni baholash usullari va boshqalarni o'z ichiga oladi.

Periodogram usuli to'g'ridan-to'g'ri, x ( t ) statsionar ergodik tasodifiy jarayonni diskretlash yo'li bilan hosil qilingan x [ nT0] raqamli ketma-ketlikdan SPM bahosini hisoblashni ta'minlaydi . SPM davriy ta'rifi [6-7]

.6
So'zlashuv (1.6) Fourier konvertatsiyasidan foydalanib, to'g'ridan-to'g'ri asl signalning amalga oshirilishidan PSDni hisoblash imkoniyatiga mos keladi. (1.6) tomonidan hisoblangan PSD bahosi bekor bo'ladi, ya'ni. ortib borayotgan N, u yaxshilanmaydi. Izchil smeta olish uchun uni tuzatish kerak. Bundan tashqari, sonlu uzunlikdagi / V ketma-ketlikdagi x [ nT0 ] ning Fourier konvertatsiyasi bajarilganda spektr "bu aniq", bu esa SPM bahosining mustahkamligini ham ta'sir qiladi. X sonini cheklash [ nT 0 ] son qiymatlar soniga teng bo'ladi, asl nolinchi qatorni x 0 [ nT 0] ni boshqa navbat bilan

1.7

bu to'rtburchak oynalar deb ataladi. Keyin siz yozishingiz mumkin

.8
Fourier ketma konvertatsiya x [ NT0 ] Fourier konvertatsiyasidan teng natija ning o'zgartiradi x 0 [ NT0 ] va to'rtburchaklar deraza w [ NT 0 ]

1.9

Shakl 1.2 - Spektr bulanishi: (a - boshlang'ich cheksiz ketma-ketlik; b – x 0

[ nT0 ] ning Fourier transform moduli, v - ketma-ketlik x 0 [ nT 0 ] to'rtburchak oynada ko'paytiriladi; d - ketma-ketlikning x [ nT 0 ]) Oynadagi funktsiyalarni tanlashda quyidagi parametrlar qo'llaniladi: asosiy lobaning kengligi, yon loblarning maksimal darajasi, yon loblarning pasayishi darajasi [6,7,10].

Bu erda, asosiy lobun kengligi maksimal 3 dB darajasida belgilangan va Fourier konvertatsiya qilish o'lchov birliklari bilan o'lchanadi, ya'ni. 2p / N, bu erda N - deraza uzunligi.

Bashoratning mustahkamligini oshirish uchun (1.18), u tekislanadi. Tozalash uchun bir qancha usullar mavjud: Danielle, Bartlett, Welch [6,7].

Danella uslubi qo'shni spektral chastotalar ichidagi SPM qiymatlarining o'rtacha qiymatiga asoslangan.

Bartlett uslubiga muvofiq, SPM hisob-kitoblarining muvofiqligi SPM-dan olinadigan qisqa muddatli realizatsiyalarni

o'rtacha

N- namunalarining uzunligi bilan bitta dastur . Amalga oshirish uchun N- namunalarining uzunligi beriladi . Bu bo'linadi N s uzunligi bo'yicha nonoverlapping segmentlari N = N / s namunalar. Har bir segment uchun, formula (1.6) bo'yicha, PSD ning namuna bahosi hisoblanadi. Ajratilgan SPM bahosi barcha n , segmentlar bo'yicha o'rtacha hisobda olinadi .

1.10

natija bo'lsa x [ n ] normal Statsionar ergodic jarayonini ifodalaydi, tekislab smeta segmentlari soni zid teskari proportsional bo'ladi n .

Bashoratning spektral qarorini taxminiy tenglik bilan ta'minlaydi

1.11

2.