การวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณการตรวจจับคำพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์

เลเซอร์การวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณการตรวจจับคำพูดระยะไกล
การถอดรหัสสัญญาณรบกวน: การวิเคราะห์สัญญาณและการประมวลผลการตรวจจับเสียงพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์
ในเวทีอันน่าอัศจรรย์ของเทคโนโลยี การตรวจจับคำพูดจากระยะไกลด้วยเลเซอร์เปรียบเสมือนซิมโฟนีที่ไพเราะ แต่ซิมโฟนีนี้ยังมี "เสียงรบกวน" ของตัวเองด้วย ซึ่งก็คือเสียงรบกวนจากสัญญาณ เช่นเดียวกับผู้ชมที่ส่งเสียงดังโดยไม่คาดคิดในคอนเสิร์ต เสียงรบกวนมักจะสร้างความรบกวนในการตรวจจับคำพูดด้วยเลเซอร์จากแหล่งที่มา เสียงรบกวนจากการตรวจจับสัญญาณเสียงพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกได้คร่าวๆ เป็นเสียงรบกวนที่เกิดจากเครื่องมือวัดการสั่นสะเทือนด้วยเลเซอร์เอง เสียงรบกวนจากแหล่งกำเนิดเสียงอื่นใกล้เป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือน และเสียงรบกวนที่เกิดจากสิ่งรบกวนจากสิ่งแวดล้อม การตรวจจับเสียงพูดระยะไกลจำเป็นต้องได้รับสัญญาณเสียงที่มนุษย์หรือเครื่องจักรสามารถรับรู้ได้ และเสียงรบกวนจากสภาพแวดล้อมภายนอกและระบบตรวจจับจะลดการได้ยินและความสามารถในการเข้าใจของสัญญาณเสียงที่ได้มา และการกระจายย่านความถี่ของเสียงรบกวนเหล่านี้บางส่วนจะสอดคล้องกับการกระจายย่านความถี่หลักของสัญญาณเสียงพูด (ประมาณ 300~3000 เฮิรตซ์) ไม่สามารถกรองได้ง่ายๆ ด้วยตัวกรองแบบดั้งเดิม และจำเป็นต้องประมวลผลสัญญาณเสียงที่ตรวจจับได้เพิ่มเติม ปัจจุบัน นักวิจัยศึกษาหลักๆ เกี่ยวกับการลดเสียงรบกวนจากคลื่นความถี่กว้างที่ไม่นิ่งและเสียงรบกวนจากแรงกระแทก
โดยทั่วไปเสียงรบกวนพื้นหลังบรอดแบนด์จะได้รับการประมวลผลโดยใช้วิธีการประมาณสเปกตรัมระยะเวลาสั้น วิธีการซับสเปซ และอัลกอริธึมการลดเสียงรบกวนอื่น ๆ ที่อิงตามการประมวลผลสัญญาณ รวมไปถึงวิธีการเรียนรู้ของเครื่องจักรแบบดั้งเดิม วิธีการเรียนรู้เชิงลึก และเทคโนโลยีการปรับปรุงเสียงพูดอื่น ๆ เพื่อแยกสัญญาณเสียงพูดล้วน ๆ ออกจากเสียงรบกวนพื้นหลัง
สัญญาณรบกวนแบบอิมพัลส์คือสัญญาณรบกวนแบบสเปกเคิลที่อาจเกิดจากเอฟเฟกต์สเปกเคิลแบบไดนามิกเมื่อตำแหน่งของเป้าหมายการตรวจจับถูกรบกวนจากแสงตรวจจับของระบบตรวจจับ LDV ปัจจุบัน สัญญาณรบกวนประเภทนี้จะถูกกำจัดโดยการตรวจจับตำแหน่งที่สัญญาณมีพีคพลังงานสูงและแทนที่ด้วยค่าที่คาดการณ์ไว้
การตรวจจับเสียงระยะไกลด้วยเลเซอร์มีแนวโน้มการใช้งานในหลายสาขา เช่น การสกัดกั้น การตรวจสอบหลายโหมด การตรวจจับการบุกรุก การค้นหาและกู้ภัย ไมโครโฟนเลเซอร์ เป็นต้น สามารถคาดการณ์ได้ว่าแนวโน้มการวิจัยในอนาคตของการตรวจจับเสียงระยะไกลด้วยเลเซอร์จะขึ้นอยู่กับ (1) การปรับปรุงประสิทธิภาพการวัดของระบบ เช่น ความไวและอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน การเพิ่มประสิทธิภาพโหมดการตรวจจับ ส่วนประกอบ และโครงสร้างของระบบตรวจจับ (2) เพิ่มความสามารถในการปรับตัวของอัลกอริทึมการประมวลผลสัญญาณ เพื่อให้เทคโนโลยีการตรวจจับเสียงพูดด้วยเลเซอร์สามารถปรับให้เข้ากับระยะการวัด สภาพแวดล้อม และเป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันได้ (3) การเลือกเป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือนที่เหมาะสมยิ่งขึ้น และการชดเชยความถี่สูงของสัญญาณเสียงที่วัดบนเป้าหมายที่มีลักษณะการตอบสนองความถี่ที่แตกต่างกัน (4) ปรับปรุงโครงสร้างระบบ และเพิ่มประสิทธิภาพของระบบตรวจจับเพิ่มเติมด้วย

การย่อส่วน การพกพา และกระบวนการตรวจจับอัจฉริยะ

รูปที่ 1 (ก) แผนผังของระบบสกัดกั้นด้วยเลเซอร์ (ข) แผนผังของระบบป้องกันการสกัดกั้นด้วยเลเซอร์