1.一种基于特征值聚类的声学信号模式分类方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、使用固定时长将时域声音信号划成连续的帧片段,利用傅立叶变换,将各片段转换成频谱片段;
S2、使用频谱片段的矢量间的相似度量/相异度量构造相似/相异的度量矩阵;
S3、将度量矩阵进行谱分解,得到特征矢量矩阵P和特征值组成的谱矩阵;
S4、对谱特征值序列进行k均值聚类,得到k组结果;
S5、将特征值聚类的结果映射到频谱片段集合;所述步骤S5的具体过程如下:S5.1 将原始数据的矢量通过线性插值,使得维数达到原来维数与N的最小公倍数;
S5.2 将原始数据与k个类别里每个类别对应的各个特征矢量逐一作内积,并取每个类别的平均投影值,将该原始数据归属于平均投影值最大的类别;即完成了将特征值聚类的结果映射到原始数据的分类。
2.根据权利要求1所述的一种基于特征值聚类的声学信号模式分类方法,其特征在于所述步骤S1中,各片段的频谱为待聚类的原始数据,其均是维数为d的矢量,将原始数据记为矢量组,表示如下:;
其中,N为片段数,即原始数据的个数。
3.根据权利要求2所述的一种基于特征值聚类的声学信号模式分类方法,其特征在于所述步骤S2中,矩阵为实对称矩阵;相异度量采用欧氏距离,相似度量采用相关性系数、Peasrson相关系数或关于欧氏距离的减函数。
4.根据权利要求3所述的一种基于特征值聚类的声学信号模式分类方法,其特征在于所述步骤S2的具体过程如下:从原始数据中选取数据 和 ,将数据 和 的相似或相异度量值记作:;
其中, 和 ∈ ;
则度量矩阵表示如下:
。
5.根据权利要求4所述的一种基于特征值聚类的声学信号模式分类方法,其特征在于所述步骤S3中,谱矩阵的表示如下:,
该谱矩阵与度量矩阵的关系如下:
。
6.根据权利要求5所述的一种基于特征值聚类的声学信号模式分类方法,其特征在于所述步骤S4的具体过程如下:对谱特征值序列 进行k均值聚类,得到k组结果,;
其中, , 。