基于Gammatone 倒谱系数的直升机声信号识别

王勇，孟华，陈正武，魏春华，刘垒

（1.中国空气动力研究与发展中心 气动噪声控制重点实验室，四川绵阳 621000；2.西南交通大学 数学学院，四川 成都 611756）

直升机具有独特的高机动、低空或超低空飞行能力，不易被雷达、红外等探测识别手段发现.但直升机辐射的噪声，特别是其旋翼产生的强中低频噪声，在空气中的衰减速率慢、传播距离远，极易被地面人员感知，也极易被专用的噪声预警系统探测和识别.

直升机声信号的识别与一般模式识别过程一样，通常包含特征提取和分类识别两个阶段.特征提取的主要目的是通过变换或映射的方法，在大幅度降低数据维数的同时提取出能反映待识别对象本质的最有效或最具代表的个性特征，减轻分类器负担和识别系统的设计难度.在前期的研究中，自相关分析[1]、参数化谱估计[2]、小波和小波包分析[3]等各种方法都被用于直升机声信号的特征提取，但是这些特征提取方法并未考虑人耳的听觉处理特性.众所周知，人类的听觉系统具有十分优异的声音信号识别能力，在复杂噪声环境下可靠、便捷地辨识对象的能力.因此，近年来，融入人耳听觉感知特性的声信号特征提取方法吸引了众多研究者的兴趣[4-5].

Gammatone 倒谱系数特征提取方法采用一组相互交叠、中心频率呈对数均匀分布的带通Gammatone 滤波器对人耳基底膜的冲激响应和幅频特性等进行仿真，可以模拟人耳听觉的动态、非线性响应过程以及频谱……