เลเซอร์การวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณการตรวจจับเสียงพูดระยะไกล
การถอดรหัสสัญญาณรบกวน: การวิเคราะห์และการประมวลผลสัญญาณการตรวจจับเสียงพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์
ในโลกแห่งเทคโนโลยีอันน่าอัศจรรย์ การตรวจจับเสียงพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์เปรียบเสมือนซิมโฟนีอันไพเราะ แต่ซิมโฟนีนี้ก็มี “เสียงรบกวน” ของมันเอง นั่นคือสัญญาณรบกวน เหมือนกับผู้ชมที่ส่งเสียงดังโดยไม่คาดคิดในคอนเสิร์ต เสียงรบกวนมักรบกวนการทำงานการตรวจจับเสียงด้วยเลเซอร์ตามแหล่งข้อมูล เสียงรบกวนของการตรวจจับสัญญาณเสียงพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกได้คร่าวๆ เป็นเสียงรบกวนที่เกิดจากเครื่องมือวัดการสั่นสะเทือนด้วยเลเซอร์เอง เสียงรบกวนที่เกิดจากแหล่งกำเนิดเสียงอื่นๆ ที่อยู่ใกล้เป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือน และเสียงรบกวนที่เกิดจากการรบกวนจากสิ่งแวดล้อม การตรวจจับเสียงพูดระยะไกลจำเป็นต้องได้สัญญาณเสียงพูดที่มนุษย์หรือเครื่องจักรสามารถรับรู้ได้ และเสียงรบกวนผสมปนเปจากสภาพแวดล้อมภายนอกและระบบตรวจจับจะลดความชัดเจนและความเข้าใจได้ของสัญญาณเสียงพูดที่ได้รับ และการกระจายแถบความถี่ของเสียงรบกวนเหล่านี้บางส่วนทับซ้อนกับการกระจายแถบความถี่หลักของสัญญาณเสียงพูด (ประมาณ 300~3000 เฮิรตซ์) ซึ่งไม่สามารถกรองออกได้ง่ายๆ ด้วยตัวกรองแบบดั้งเดิม และจำเป็นต้องมีการประมวลผลสัญญาณเสียงพูดที่ตรวจจับได้เพิ่มเติม ปัจจุบัน นักวิจัยส่วนใหญ่ศึกษาการลดเสียงรบกวนแบบบรอดแบนด์ที่ไม่คงที่และเสียงรบกวนจากการกระแทก
โดยทั่วไปแล้ว เสียงรบกวนพื้นหลังแบบบรอดแบนด์จะถูกประมวลผลโดยวิธีการประมาณสเปกตรัมช่วงเวลาสั้น วิธีการซับสเปซ และอัลกอริธึมการลดเสียงรบกวนอื่นๆ ที่ใช้การประมวลผลสัญญาณ รวมถึงวิธีการเรียนรู้ของเครื่องแบบดั้งเดิม วิธีการเรียนรู้เชิงลึก และเทคโนโลยีการปรับปรุงคุณภาพเสียงอื่นๆ เพื่อแยกสัญญาณเสียงพูดที่บริสุทธิ์ออกจากเสียงรบกวนพื้นหลัง
สัญญาณรบกวนแบบพัลส์คือสัญญาณรบกวนแบบจุดที่อาจเกิดขึ้นจากปรากฏการณ์จุดแบบไดนามิกเมื่อตำแหน่งของเป้าหมายที่ตรวจจับถูกรบกวนโดยแสงตรวจจับของระบบตรวจจับ LDV ในปัจจุบัน สัญญาณรบกวนประเภทนี้ส่วนใหญ่จะถูกกำจัดโดยการตรวจจับตำแหน่งที่สัญญาณมีพลังงานสูงสุดและแทนที่ด้วยค่าที่คาดการณ์ไว้
เทคโนโลยีการตรวจจับเสียงระยะไกลด้วยเลเซอร์มีโอกาสในการประยุกต์ใช้ในหลายสาขา เช่น การดักฟัง การเฝ้าระวังหลายโหมด การตรวจจับการบุกรุก การค้นหาและกู้ภัย ไมโครโฟนเลเซอร์ เป็นต้น คาดการณ์ได้ว่าแนวโน้มการวิจัยในอนาคตของเทคโนโลยีการตรวจจับเสียงระยะไกลด้วยเลเซอร์จะเน้นไปที่ (1) การปรับปรุงประสิทธิภาพการวัดของระบบ เช่น ความไวและอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน การปรับโหมดการตรวจจับ ส่วนประกอบ และโครงสร้างของระบบตรวจจับให้เหมาะสม (2) การเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของอัลกอริธึมการประมวลผลสัญญาณ เพื่อให้เทคโนโลยีการตรวจจับเสียงด้วยเลเซอร์สามารถปรับให้เข้ากับระยะการวัด สภาพแวดล้อม และเป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน (3) การเลือกเป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือนที่เหมาะสมยิ่งขึ้น และการชดเชยความถี่สูงของสัญญาณเสียงที่วัดบนเป้าหมายที่มีลักษณะการตอบสนองความถี่ที่แตกต่างกัน (4) การปรับปรุงโครงสร้างของระบบ และการปรับปรุงระบบตรวจจับให้ดียิ่งขึ้น
การย่อส่วน การพกพา และกระบวนการตรวจจับอัจฉริยะ
รูปที่ 1 (ก) แผนภาพแสดงการสกัดกั้นด้วยเลเซอร์; (ข) แผนภาพแสดงระบบป้องกันการสกัดกั้นด้วยเลเซอร์
วันที่เผยแพร่: 14 ตุลาคม 2567