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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：用于多余物检测的两级自适应多门限脉冲提取方法，属于密封电子设备多余物监测技术领域。为了解决现有的针对多余物检测的限脉冲提取方法因为门限缺少自适应性而导致提取到的脉冲信号准确性有待于进一步提高的问题。本发明首先计算声音信号包含的所有采样点的平均能量和平均过零率，根据3σ分布准则，设置峰值能量阈值、端点能量阈值和端点过零率阈值；通过峰值能量阈值先快速寻找有用脉冲的最高点，通过端点能量阈值先寻找一轮有用脉冲的起始点和结束点，然后再次根据3σ分布准则，重新设置端点能量阈值和端点过零率阈值两个新的门限，寻找第二轮有用脉冲的起始点和结束点，并最终根据两轮脉冲的持续时间确定最终的起始点和结束点。

主权项：1.一种用于多余物检测的两级自适应多门限脉冲提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：计算整段声音信号的平均能量Ea和平均过零率Za，以及能量的标准差σE和过零率的标准差σZ；根据正态分布的3σ分布准则，设置峰值检测阈值Ep、端点能量阈值Ebe和端点过零率阈值Zbe；步骤二：对声音信号进行分帧处理，计算每个帧信号的能量和过零率；步骤三：从第一个帧信号开始，依次比较每个帧信号的能量与Ep；当某个帧信号的能量大于Ep时，记录这个帧信号；从它开始，继续比较之后的每个帧信号的能量与Ep，直至某个帧信号的能量小于Ep；从这些帧信号中找出能量最大的帧信号，获取其中第一个采样点的时间，称为当前有用脉冲的峰值时刻tp；步骤四：以步骤三中提取的有用脉冲的峰值时刻tp为起点，分别向前、向后将每个帧信号的能量与Ebe进行对比，直至在两个方向上分别发现某个帧信号的能量小于Ebe；分别认定这两个帧信号的前一个帧信号为当前有用脉冲的起始帧信号和结束帧信号；获取这两个帧信号中第一个采样点的时间，称为当前有用脉冲的第一候选起始时刻tb_f1与第一候选结束时刻te_f1；步骤五：以步骤三中提取的有用脉冲的峰值时刻tp为起点，分别向前、向后将每个帧信号的过零率与Zbe进行对比，直至在两个方向上分别发现某个帧信号的过零率小于Zbe；分别认定这两个帧信号的前一个帧信号为当前有用脉冲的起始帧信号和结束帧信号；获取这两个帧信号中第一个采样点的时间，称为当前有用脉冲的第二候选起始时刻tb_f2与第二候选结束时刻te_f2；步骤六：比较第一候选起始时刻和第二候选起始时刻，认定其中较大的为最终的起始时刻tb_1；比较第一候选结束时刻和第二候选结束时刻，认定其中较小的为最终的结束时刻te_1；步骤七：以步骤六中提取的有用脉冲的最终的结束时刻te_1的下一个帧信号为新起点，重复步骤三至步骤六，提取第二个有用脉冲；以此类推，直至搜索到声音信号的最后一个帧信号；保存提取到的多个有用脉冲；步骤八：计算每个有用脉冲的平均能量和平均过零率，分别表示为Ei和Zi；计算每个脉冲的能量的标准差σE_i和过零率的标准差σZ_i；其中，i代表有用脉冲的序号；基于Ei和σE_i确定每个有用脉冲专属的端点能量阈值Ebe_i，同时基于Zi和σZ_i确定有用脉冲专属的端点过零率阈值为Zbe_i；步骤九：以步骤七中保存的某个有用脉冲的峰值时刻tp为起点，分别向前、向后将每个帧信号的能量与专属的Ebe_i进行对比，直至在两个方向上分别发现某个帧信号的能量小于Ebe_i；分别认定这两个帧信号的前一个帧信号为当前有用脉冲的起始帧信号和结束帧信号；获取这两个帧信号中第一个采样点的时间，称为当前有用脉冲的第三候选起始时刻tb_s1与第三候选结束时刻te_s1；步骤十：以步骤七中保存的某个有用脉冲的峰值时刻tp为起点，分别向前、向后将每个帧信号的过零率与专属的Zbe_i进行对比，直至在两个方向上分别发现某个帧信号的过零率小于Zbe_i；分别认定这两个帧信号的前一个帧信号为当前有用脉冲的起始帧信号和结束帧信号；获取这两个帧信号中第一个采样点的时间，称为当前有用脉冲的第四候选起始时刻tb_s2与第四候选结束时刻te_s2；步骤十一：比较第三候选起始时刻和第四候选起始时刻，认定其中较大的为最终的起始时刻tb_2；同样的，比较第三候选结束时刻和第四候选结束时刻，认定其中较小的为最终的结束时刻te_2；步骤十二：从步骤七中保存的第二个有用脉冲开始，重复步骤九至步骤十一的处理步骤；以此类推，直至对步骤七中保存的所有有用脉冲处理完成；步骤十三：计算第一持续时间＝te_1-tb_1和第二持续时间＝te_2-tb_2；计算第二持续时间与第一持续时间的比值；如果比值超过持续时间占比阈值，则将最终的起始时刻tb_1和最终的结束时刻te_1认定为当前有用脉冲的真正的起始时刻tb和真正的结束时刻te；如果比值低于持续时间占比阈值，则将最终的起始时刻tb_1和最终的结束时刻te_2认定为当前有用脉冲的真正的起始时刻tb和真正的结束时刻te；步骤十四：保留步骤十三处理后的有用脉冲，整段声音信号的有用脉冲提取结束。

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百度查询： 哈尔滨工业大学 用于多余物检测的两级自适应多门限脉冲提取方法