การวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณการตรวจจับคำพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์

เลเซอร์การวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณการตรวจจับคำพูดระยะไกล
การถอดรหัสสัญญาณรบกวน: การวิเคราะห์สัญญาณและการประมวลผลการตรวจจับเสียงพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์
ในแวดวงเทคโนโลยีอันน่าอัศจรรย์ การตรวจจับคำพูดจากระยะไกลด้วยเลเซอร์เปรียบเสมือนซิมโฟนีอันไพเราะ แต่ซิมโฟนีนี้ก็มี "เสียงรบกวน" ในตัวเช่นกัน นั่นคือ สัญญาณรบกวน เช่นเดียวกับผู้ชมที่ส่งเสียงดังเกินคาดในคอนเสิร์ต เสียงรบกวนมักก่อกวนในการตรวจจับคำพูดด้วยเลเซอร์จากแหล่งข้อมูล พบว่าสัญญาณรบกวนจากการตรวจจับสัญญาณเสียงพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกได้คร่าวๆ เป็นสัญญาณรบกวนที่เกิดจากตัวเครื่องมือวัดการสั่นสะเทือนเลเซอร์เอง สัญญาณรบกวนจากแหล่งกำเนิดเสียงอื่นๆ ใกล้เป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือน และเสียงรบกวนที่เกิดจากสิ่งรบกวนจากสิ่งแวดล้อม การตรวจจับสัญญาณเสียงพูดระยะไกลจำเป็นต้องได้รับสัญญาณเสียงที่มนุษย์หรือเครื่องจักรสามารถรับรู้ได้ เสียงรบกวนจากสภาพแวดล้อมภายนอกและระบบตรวจจับจำนวนมากจะลดความสามารถในการได้ยินและความเข้าใจของสัญญาณเสียงพูดที่ได้มา และการกระจายตัวของสัญญาณรบกวนเหล่านี้ในย่านความถี่บางส่วนสอดคล้องกับการกระจายตัวของย่านความถี่หลักของสัญญาณเสียงพูด (ประมาณ 300-3000 เฮิรตซ์) ซึ่งไม่สามารถกรองได้ง่ายๆ ด้วยตัวกรองแบบเดิม จึงจำเป็นต้องมีการประมวลผลสัญญาณเสียงพูดที่ตรวจจับได้เพิ่มเติม ปัจจุบัน นักวิจัยส่วนใหญ่ศึกษาการลดเสียงรบกวนจากสัญญาณรบกวนบรอดแบนด์ที่ไม่คงที่และเสียงรบกวนจากแรงกระแทก
โดยทั่วไปเสียงรบกวนพื้นหลังบรอดแบนด์จะได้รับการประมวลผลโดยใช้วิธีการประมาณสเปกตรัมระยะสั้น วิธีการซับสเปซ และอัลกอริธึมการลดเสียงรบกวนอื่นๆ ที่อิงตามการประมวลผลสัญญาณ รวมถึงวิธีการเรียนรู้ของเครื่องจักรแบบดั้งเดิม วิธีการเรียนรู้เชิงลึก และเทคโนโลยีการปรับปรุงเสียงพูดอื่นๆ เพื่อแยกสัญญาณเสียงพูดล้วนๆ ออกจากเสียงรบกวนพื้นหลัง
สัญญาณรบกวนแบบอิมพัลส์ (Impulse noise) คือสัญญาณรบกวนแบบจุดเล็กๆ ที่อาจเกิดจากเอฟเฟกต์จุดเล็กๆ แบบไดนามิก เมื่อตำแหน่งของเป้าหมายการตรวจจับถูกรบกวนจากแสงตรวจจับของระบบตรวจจับ LDV ปัจจุบัน สัญญาณรบกวนประเภทนี้ส่วนใหญ่จะถูกกำจัดโดยการตรวจจับตำแหน่งที่สัญญาณมีพลังงานพีคสูง และแทนที่ด้วยค่าที่คาดการณ์ไว้
การตรวจจับเสียงระยะไกลด้วยเลเซอร์มีแนวโน้มการประยุกต์ใช้ในหลายสาขา เช่น การสกัดกั้น การตรวจสอบหลายโหมด การตรวจจับการบุกรุก การค้นหาและกู้ภัย ไมโครโฟนเลเซอร์ เป็นต้น คาดการณ์ได้ว่าแนวโน้มการวิจัยในอนาคตของการตรวจจับเสียงระยะไกลด้วยเลเซอร์จะอิงตาม (1) การปรับปรุงประสิทธิภาพการวัดของระบบ เช่น ความไวและอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน การเพิ่มประสิทธิภาพโหมดการตรวจจับ ส่วนประกอบ และโครงสร้างของระบบตรวจจับ (2) เพิ่มความสามารถในการปรับตัวของอัลกอริทึมการประมวลผลสัญญาณ เพื่อให้เทคโนโลยีการตรวจจับเสียงพูดด้วยเลเซอร์สามารถปรับให้เข้ากับระยะการวัด สภาพแวดล้อม และเป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน (3) การเลือกเป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือนที่เหมาะสมยิ่งขึ้น และการชดเชยความถี่สูงของสัญญาณเสียงที่วัดบนเป้าหมายที่มีลักษณะการตอบสนองความถี่ต่างกัน (4) ปรับปรุงโครงสร้างระบบ และเพิ่มประสิทธิภาพระบบตรวจจับเพิ่มเติมด้วย

การย่อส่วน การพกพา และกระบวนการตรวจจับอัจฉริยะ

รูปที่ 1 (ก) แผนผังของระบบป้องกันการสกัดกั้นด้วยเลเซอร์ (ข) แผนผังของระบบป้องกันการสกัดกั้นด้วยเลเซอร์