一种基于超表面的语音采集和提取系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于超表面的语音采集和提取系统及方法，包括相位梯度超表面、眼动仪、可穿戴显示器、矢量网络分析仪；相位梯度超表面连接控制器的输出端，可穿戴显示器连接眼动仪；相位梯度超表面用于发出设定波段的电磁波；矢量网络分析仪用于接收目标物的反射电磁波，所述反射电磁波载有目标物的表面振动信息；相位梯度超表面包括多个单元，每个单元的长宽为工作中心频率对应波长的四倍以上，每个单元设有电调器件，所述电调器件为二极管或变容二极管；提高了人类对语音信息的处理能力；结构简单易行，显著提升效率；为聋哑人提供了一种语音感知框架，使聋哑人“看见”语音信号。语音信号。语音信号。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超表面的语音采集和提取系统及方法


[0001]本专利技术属于电子
，具体涉及一种基于超表面的语音采集和提取系统及方法。

技术介绍

[0002]语音是人与人之间信息共享的重要工具。聋哑人在获取信息方面存在严重问题，因为他们在处理口语方面存在固有的困难，导致社会联系减少，并与发病率和死亡率增加有关。因此，提高聋哑人的言语感知能力具有重要意义。
[0003]超表面是一种人为设计的平面二维结构，通常由金属单元结构周期或非周期性排布而成，其独特的电磁特性是自然界材料所不具备的。例如，改变透射或反射电磁波的极化方向、相位和传播模式等。不同类型的超表面对电磁波有着不同的调制效果，借助于超表面的优良特性，基于视觉驱动的超表面平台，为聋哑人提供医疗保健服务并克服沟通障碍，突破了视觉信息和听觉信息的壁垒，帮助聋哑人无障碍地获取语音信息。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要为实现基于超表面的语音采集系统提供了一种解决方案，为聋哑人提供医疗保健服务并克服沟通障碍。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超表面的语音采集和提取系统，其特征在于，包括相位梯度超表面、眼动仪、可穿戴显示器、矢量网络分析仪；相位梯度超表面连接控制器的输出端，可穿戴显示器连接眼动仪；相位梯度超表面用于发出设定波段的电磁波；矢量网络分析仪用于接收目标物的反射电磁波，所述反射电磁波载有目标物的表面振动信息；相位梯度超表面包括多个单元，每个单元的长宽为工作中心频率对应波长的四倍以上，每个单元设有电调器件，所述电调器件为二极管或变容二极管。2.根据权利要求1所述的基于超表面的语音采集和提取系统，其特征在于，控制器采用FPGA模块或单片机。3.基于权利要求1或2所述基于超表面的语音采集和提取系统的语音采集和提取方法，其特征在于，包括以下步骤：眼动仪根据人眼的注视状态，选取需要进行采集的音源；改变相位梯度超表面的电磁波反射模式，使电磁波照射被选中的音源；矢量网络分析仪接收从音源处反射的振动信号，首先利用相位解缠绕方法，提取电磁波回波中带噪的语音信号；其次，利用短时幅度谱最小均方误差方法，增强语音信号；最后，利用语音识别模块获得最终的语音文本识别结果。4.根据权利要求3所述的语音采集和提取方法，其特征在于，眼动仪对眼动行为进行记录，眼动行为包括注视点、注视时间以及眼跳信息，眼动仪实时追踪确定用户的观察区域和兴趣点。5.根据权利要求3所述的语音采集和提取方法，其特征在于，通过改变相位梯度超表面上电调器件的馈电电压，控制单元电磁超表面的相位梯度和工作模式，进而调节电磁波辐射区域。6.根据权利要求3所述的语音采集和提取方法，其特征在于，照射方向确定以后，根据广义斯涅尔定律确定超表面的相位梯度。7.根据权利要求3所述的语音采集和提取方法，其特征在于，从超表面反射照射到目标音响的时域信号和矢量网络分析仪接收到的振动信号中得到同相基带信号和正交基带信号，超表面反射照射到目标音响的时域信号为s
r
(t)，接收天线采集的接收信号为s
R...

【专利技术属性】
技术研发人员：安强，邱天硕，吕昊，王健琪，李世勇，王甲富，屈绍波，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军军医大学，
类型：发明
国别省市：