Nichtstationäre Filterung mit Hilfe Analytischer Wavelet Packets am Beispiel von Sprachsignalen

Einleitung......Page 17
Stand der Technik......Page 18
Zielsetzung und Gliederung der Arbeit......Page 21
Zeit-Frequenz-Analyse......Page 23
Heisenbergsche Unschärferelation......Page 25
Funktionenräume......Page 28
Kurzzeit-Fourier-Transformation......Page 30
Interpretationen......Page 31
Rekonstruktion......Page 33
Diskrete Kurzzeit-Fourier-Transformation......Page 34
Definition und zulässige Wavelets......Page 39
Rekonstruktion......Page 41
Ausgewählte Wavelet-Funktionen......Page 42
Diskrete Wavelet-Transformation......Page 43
Mehrfachauflösungsanalyse......Page 44
Realisierung mittels Multiraten-Filterbänken......Page 48
Praktische Anwendung......Page 52
Verschiebungsinvariante Wavelet-Transformation......Page 57
Wavelet Packets......Page 59
Erweiterung der Multiraten-Filterbänke......Page 61
Redundanz des Wavelet-Packet-Baums......Page 65
Wahl einer besten Basis......Page 68
Zeit-Frequenz-Filterung......Page 72
Vorteile der Zeit-Frequenz-Darstellung für die Filterung......Page 73
Spektrale Subtraktion mittels der STFT......Page 75
Wavelet-Schwellwertfilterung......Page 76
Analytische DWT und Wavelet Packets......Page 81
Probleme reeller Basisfunktionen......Page 82
Analytische Basisfunktionen......Page 83
Dual-Tree Complex Wavelet Transform (DTCWT)......Page 85
Analytische Wavelet Packets......Page 94
Stochastische Eigenschaften......Page 100
Evaluation......Page 105
Optimale Basiswahl unter Störeinfluss......Page 110
Allgemeiner Ansatz zur MSE-Schätzung......Page 111
Garrotte-MSE-Schätzer......Page 114
Erwartungstreue und Konsistenz......Page 117
Filterung bei Basiswahl mittels Garrotte-MSE-Schätzung......Page 121
Filterung mit Hilfe des gesamten Wavelet-Packet-Frames......Page 125
Nicht-Orthogonale Signaldarstellungen......Page 126
Das Verfahren der Redundanten Synthese......Page 128
Validierung......Page 133
Charakteristische Eigenschaften von Sprache......Page 137
Phonemklassen und spektrale Eigenschaften......Page 138
Quellen-Filter-Modell......Page 139
Überblick......Page 141
Ablauf der Filterung......Page 142
Klassifikation von Störungen......Page 143
Schätzung von allgemeinem nichtstationärem Hintergrundrauschen......Page 144
Bestimmung der Sprachwahrscheinlichkeit......Page 146
Zeit- und frequenzäquidistante Aufteilung der Koeffizientenenergie......Page 153
Erste Schätzung durch Glättung......Page 156
Störschätzung mittels Kalman-Filter......Page 159
Berechnung der Schwellwerte......Page 166
Schätzung periodischer Störungen......Page 167
Period Wavelet Packets......Page 170
Adaptive Bestimmung des Schwellwert-Packets......Page 171
Überführung in WP-Darstellung......Page 172
Signale endlicher Länge......Page 173
Schätzung impulsartiger Störungen......Page 176
Zeitinvariante Impulsstörer......Page 178
Zeitvariante Impulsstörer......Page 187
Filterung und Rücktransformation......Page 191
Evaluation der Sprachsignalfilterung......Page 195
Reelle und Analytische Wavelet-Packet-Filterung bei Entropie-Basiswahl......Page 197
Vergleich zwischen Entropie- und MSE-Basiswahl......Page 198
Verwendung des Kalman-Filters......Page 203
Periodische Störungen......Page 206
Impulsartige Störungen......Page 209
Redundante Synthese bei nichtstationärem Hintergrundrauschen......Page 213
Zusammenfassende Bewertung......Page 214
Zusammenfassung......Page 219
Symbole......Page 223
Berechnung der DWT durch eine Multiraten-Filterbank......Page 231
Anzahl der Basen in Wavelet Packets......Page 233
Wavelet Packets......Page 235
Normalverteiltes, weißes Rauschen in orthonormalen Basen......Page 236
Existenz eines Erwartungswertes......Page 237
Anzahl der Randkoeffizienten......Page 239
Q-Shift-Filterkoeffizienten......Page 241
Literaturverzeichnis......Page 243
Eigene Veröffentlichungen......Page 247
Betreute Diplom- und Studienarbeiten......Page 249