一种亚音频尾音检测的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种亚音频尾音检测方法与装置，该方法包括：对接收信号进行滤波，并根据设定的离散傅里叶变换DFT窗长，计算滤波后的信号在目标频率上的DFT值；根据当前计算的DFT值，及之前计算的DFT值，获得DFT叠加值；计算当前获得的DFT叠加值的功率归一化值；通过比较不同次得到的DFT叠加值的功率归一化值，确定是否检测到尾音。本发明专利技术充分利用了随着亚音频信号相位的反转，对亚音频信号进行离散傅里叶变换得到的DFT值发生变化的特性来确定是否检测到尾音，具有计算量小、计算复杂度低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及音频处理
，尤其涉及一种亚音频尾音检测的方法与装置。
技术介绍
CTCSS(Continuous Tone Controlled Squelch System,连续语音控制静噪系统)俗称亚音频，是一种将低于音频频率的频率^7Hz-250.3Hz)单音信号与音频信号混合在一起传输的技术，因其频率范围在标准音频以下，故称为亚音频。当接收端从接收信号中分离出亚音频值后，对亚音频信号进行滤波、整形，并输入到CPU中，与本机设定的亚音频率进行比较，若比较结果为一致则开启扬声器，否则就关闭扬声器。当话音结束时，如果不关闭扬声器，用户将听到噪声，为了在话音结束时能及时地关闭扬声器，发送端在本次话音即将结束之前设置亚音频尾音，接收端检测到这种亚音频尾音后，就会在一段短时间后关闭扬声器。亚音频为正弦波形，常见的亚音频尾音有两种格式:一种是将最后的180ms亚首频相位反转120度后得到的首频，另一种是将最后的150ms亚音频相位反转180度后得到的音频。目前常见的尾音检测方法为对接收的时域信号逐点计算相位，并比较前后两次的相位是否存在反转，如果存在反转，则说明检测到尾音，否则就说明没有检测到尾音。然而这种尾音检测方法需要逐点计算相位，计算复杂度较高，而且由于噪声和干扰的影响，对单点时域信号计算相位得到的结果精度不高。此外，对于采用模拟电路产生亚音频信号的对讲机来说，由于利用对亚音频信号反转相位来产生尾音的方式难以实现，目前这类对讲机采用的技术为发送另一亚音频率的亚音信号来代表尾音，接收端通过检测这种亚音信号频率的变化来判断是否需要关闭扬声器，但该方法仅限于应用于亚音频尾音的频率不同于亚音频的情况。
技术实现思路
本专利技术提供一种亚音频尾音检测的方法与装置，用以解决现有技术中通过检测相位的变化来检测尾音的方法计算量大、计算复杂度高的问题。本专利技术方法包括:一种亚音频尾音检测方法，包括:对接收信号进行滤波，并根据设定的离散傅里叶变换DFT窗长，计算滤波后的信号在目标频率上的DFT值；根据当前计算的DFT值，及之前计算的DFT值，获得DFT叠加值；计算当前获得的DFT叠加值的功率归一化值；通过比较不同次得到的DFT叠加值的功率归一化值，确定是否检测到尾音。一种亚音频尾音检测装置，包括:DFT计算模块，用于对接收信号进行滤波，并根据设定的离散傅里叶变换DFT窗长，计算滤波后的信号在目标频率的DFT值；DFT叠加模块，用于根据当前计算的DFT值，及之前计算的DFT值，获得DFT叠加值；功率归一化模块，用于计算当前获得的DFT叠加值的功率归一化值；尾音确定模块，用于通过比较不同次得到的DFT叠加值的功率归一化值，确定是否检测到尾音。本专利技术提供的一种亚音频尾音检测的方法与装置，充分利用了随着亚音频信号相位的反转，对亚音频信号进行离散傅里叶变换得到的DFT值发生变化的特性，通过对不同时刻获得的DFT叠加值的功率归一化值进行比较来确定是否检测到尾音。本专利技术与现有技术中通过计算相位来检测亚音频尾音的方法相比，具有计算量小、计算复杂度低等优点，既适用于现有反转120度和180度的亚音频格式，也适用于目前利用发送另一频率的亚音频信号来代表尾音的情况。附图说明图1为本专利技术提供的一种亚音频尾音检测方法的流程示意图；图2为本专利技术提供的一种亚音频尾音检测装置的结构图。具体实施例方式·下面结合附图和具体实施例，对本专利技术一种亚音频尾音检测的方法与装置的具体实施方式作进一步详细描述。亚音频尾音的发送总是紧跟在亚音频信号之后，本专利技术提供一种亚音频尾音检测方法，如图1所示，包括以下步骤:步骤101，对接收信号进行滤波，并根据设定的离散傅里叶变换DFT窗长，计算滤波后的信号在目标频率的DFT值。步骤102，根据当前计算的DFT值，及之前计算的DFT值，获得DFT叠加值。步骤103，计算当前获得的DFT叠加值的功率归一化值。步骤104，通过比较不同次得到的DFT叠加值的功率归一化值，确定是否检测到尾曰 本专利技术提供的一种亚音频尾音检测的方法与装置，充分利用了随着亚音频信号相位的反转，对亚音频信号进行离散傅里叶变换得到的DFT值发生变化的特性，通过对不同时刻获得的DFT叠加值的功率归一化值进行比较来确定是否检测到尾音。本专利技术与现有技术中通过计算相位来检测亚音频尾音的方法相比，具有计算量小、计算复杂度低等优点，既适用于现有反转120度和180度的亚音频格式，也适用于目前利用发送另一频率的亚音频信号来代表尾音的情况。具体的，本专利技术提供的亚音频尾音检测方法中，首先应对所述接收信号进行低通滤波，滤除亚音频频率以外的信号，然后再根据设定的DFT窗长，对滤波后信号在目标频率进行离散傅里叶变换，获得不同时刻的DFT值。其中，所述设定DFT窗长的具体值可根据实际的检测精度需求和检测时间需求进行选取，例如在实际的检测精度需求较低或检测时间需求较短时，就可设置所述设定DFT窗长的值较小，反之，则可设置所述设定DFT窗长的值较大。研究发现，根据本方法步骤101，若滤波后的信号中包含有所述目标频率的亚音频信号，则对亚音频尾音到达之前和亚音频尾音到达之后设定DFT窗长的亚音频信号在目标频率计算的DFT值具有以下特点:模值相同，相位相反，据此可知，尾音在DFT窗中间时刻到达时，计算的DFT值应具有模值较小的特点。鉴于此，为了检测尾音是否到达，可以从接收信号开始，每获取设定DFT窗长的滤波后信号后，计算其在目标频率处的离散傅里叶变换DFT值，并通过比较不同时刻DFT值的变化来确定亚音频尾音是否到达。由于相位反转的时刻不能提前预知，为了达到检测亚音频尾音的目的，所述模值较小的DFT值是本专利技术所必要的，并且该模值较小的DFT值是对如下情况的亚音频信号进行离散傅里叶变换获得的:即针对恰好一部分位于相位反转之前的亚音频信号，和另一部分位于相位反转之后的亚音频信号，受这两部分亚音频信号的相位不同影响，所计算的离散傅里叶变换DFT值的模值较小。为保证总能获得所述必要的DFT值，本专利技术在每次计算DFT值后，将其与之前计算的DFT值叠加的方式，获得DFT叠加值。例如，设所述设定DFT窗长为L，从接收信号开始，每获取L时长的滤波后信号就作一次DFT计算，若第η-l次计算的DFT值恰好针对的是相位反转时刻之前L时长的亚音频信号，而第η次计算的DF T值恰好针对的是相位反转时刻之后L时长的亚音频信号，这种情况下，若只通过DFT值计算就不会得到所述必要的DFT值，而如果通过将第η次计算的DFT值与其之前第η-l次计算的DFT值叠加的方式，即叠加后的DFT窗长为2L，并且该DFT窗长包含了所述相位反转时刻，这样获得的DFT叠加值，也就是所述必要的DFT值。以上例子为将每次计算的DFT值与其前一次计算的DFT值叠加的情况，实际应用中，为了得到更明显的对比效果，可以将每次计算的DFT值与其之前计算的连续多个DFT值相叠加，获得DFT叠加值。优选的，根据当前计算的DFT值，及之前计算的DFT值，获得DFT叠加值，具体为:将当前计算的DFT值与之前计算的连续N个DFT值相加，获得DFT叠加值，其中N为正整数；之前计算的DFT值的数目小于N时，将当前计算的DFT值与之前所有的DFT值相加，获得DFT叠加值；初本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亚音频尾音检测方法，其特征在于，包括：对接收信号进行滤波，并根据设定的离散傅里叶变换DFT窗长，计算滤波后的信号在目标频率上的DFT值；根据当前计算的DFT值，及之前计算的DFT值，获得DFT叠加值；计算当前获得的DFT叠加值的功率归一化值；通过比较不同次得到的DFT叠加值的功率归一化值，确定是否检测到尾音。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张凌雁，胡赛桂，宋鹏涛，张业龙，何海波，王荣，
申请(专利权)人：福建联拓科技有限公司，北京联拓恒芯科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：