Grupo de investigación Applied Signal Processing

1. Grupo de investigaciónApplied Signal Processing Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones Escuela Politécnica Superior Universidad de Alcalá

2. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro El grupo de investigación Grupo ASP (Applied Signal Processing) • Grupo de Investigación en Aplicaciones de Procesado de la Señal. • Dpto. Teoría de la Señal y Comunicaciones, Universidad de Alcalá. • Experiencia en reconocimiento, clasificación y detección mediante técnicas estadísticas y de inteligencia artificial en múltiples aplicaciones: • Clasificación de entornos acústicos. • Reconocimiento de emociones a través del habla. • Clasificación de blancos radar • Experiencia en separación y localización sonora en distintos escenarios: • Audífonos digitales binaurales • Arrays de micrófonos Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 2

3. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro El grupo de investigación Grupo ASP (Applied Signal Processing) • Profesores • Manuel Rosa Zurera, Roberto Gil Pita, Manuel Utrilla Manso, Roberto Jiménez Martínez, Joaquín Garín Ciriza • Investigador Posdoctoral • Lorena Álvarez Pérez • Estudiantes de doctorado • David Ayllón Álvarez, Cosme Llerena Aguilar, Inma Mohíno • Estudiantes • Hector Sánchez Hevia, Guillermo Ramos Auñón Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 3

4. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Áreas de trabajo • Audífonos digitales • Mejora de la calidad de la voz • Separación en tiempo real con sistemas binaurales • Arrays de micrófonos • Implementación y diseño eficiente de arrays convencionales • Arrays con micrófonos inalámbricos • Aplicaciones audiológicas en smartphones • Detección de emociones/estrés en tiempo real • Localización acústica usando redes de smartphones Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 4

5. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Audífonos digitales • Dispositivos de ayuda para personas con deficiencias auditivas • Procesado digital de la señal para el acondicionamiento de los sonidos a las pérdidas auditivas del usuario Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 5

6. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Líneas de investigación con audífonos • Mejora de la calidad de la voz en audífonos • Clasificación de entornos acústicos • Sistemas de separación voz/ruido monocanal • Sistemas de separación basados en sistemas binaurales • Implementación de comunicaciones eficientes: cuantificación de parámetros • Alineamiento de tramas y sincronismo de frecuencias de muestreo Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 7

7. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro SEPARADOR L REMEZCLADOR VOZ FUENTE DE RUIDO 2 SEPARADOR R VOZ REMEZCLADOR FUENTE DE VOZ FUENTE DE RUIDO 1 RUIDOS RUIDOS FUENTE DE RUIDO 3 Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Líneas de investigación con audífonos Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 9

8. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Arrays de micrófonos • Un número de fuentes sonoras son grabadas por un conjunto de sensores (micrófonos). • El objetivo es separar la fuente de interés (generalmente una fuente de voz) del resto de fuentes sonoras (ruido, interferencias, etc.). • Procesado en array y separación ciega de fuente Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 12

9. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Líneas de investigación en arrays de micrófonos • Desarrollo de nuevos algoritmos enfocados al caso más difícil de resolver: infradeterminado. • Implementación en tiempo real de sistemas de gran escala • Micrófonos PDM • Cámaras acústicas y sistemas holográficos • Algoritmos de separación para sistemas de gran escala • Implementación de sistemas con micrófonos inalámbricos • Diseño de unidad sensor+procesador • Alineamiento y sincronismo de las señales Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 13

10. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Algoritmos de alineamiento • Mejoran muy notablemente el funcionamiento de etapas posteriores de beamforming y separación ciega • Aproximación clásica: algoritmos basados en correlaciones cruzadas • Muy elevado coste computacional • Error relativo medio-alto • Aproximación propuesta: empleo de un número reducido de muestras de la STFT • Coste computacional reducido • Error relativo menor Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 14

11. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Aplicaciones audiológicas en smartphones • Sistemas portables con alta capacidad computacional y alto grado de nivel de comunicaciones • Aplicaciones audiológicas en smartphones • Detección de emociones/estrés en tiempo real • Localización acústica usando redes de smartphones Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 15

12. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Detección de emociones/estrés • Diseñar un sistema para la detección “online” del nivel de estrés 3 Esta consola monitoriza de forma constante las señales fisiológicas y de voz y, con esta información, detecta el nivel de estrés 2 La información es transmitida a un sistema de comunicaciones central 1 Los soldados llevan sistemas de sensores que miden diferentes señales fisiológicas y otro dispositivo, incluida la voz. En función de la información proporcionada, el mando toma la decisión más adecuada para la misión y la actividad 4 Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 16

13. Grupo de investigación Áreas de Trabajo Puntos de Encuentro Introducción Audífonos digitales Arrays de micrófonos Aplicaciones audiológicas en smartphones Localización acústica usando smartphones • Diseño de “alertadores” acústicos • Aplicaciones militares • Aplicaciones de vigilancia • Puntos clave • Sincronozación de los dispositivos móviles • Geolocalización diferencial mediante GPS • Detección y clasificación de eventos sonoros Applied Signal Processing Group Universidad de Alcalá /14 17

14. Grupo de investigaciónApplied Signal Processing