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专利号: 2016102637564
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于块稀疏成比例重用权系数仿射投影的回声消除方法,其步骤如下:A、远端信号滤波

A1、将远端传来的远端信号采样得到当前时刻n的远端信号离散值x(n),远端信号离散值x(n)在n到n-L+1时刻的值x(n),x(n-1),...,x(n-L+1)构成当前时刻n的滤波器输入向量X(n),X(n)=[x(n),x(n-1),...,x(n-L+1)]T,其中L=512是滤波器抽头数,T代表转置运算;

A2、将滤波器当前时刻n的输入向量X(n)通过自适应滤波器得到当前时刻n的滤波器输T出值y(n),y(n)=X(n)w(n);其中w(n)为自适应回声消除滤波器当前时刻n的抽头权系数向量,w(n)=[w1(n),w2(n),...wl(n),...,wL(n)]T,其长度为L,初始值为零向量,wl(n)为抽头权系数向量w(n)中的第l个元素;

将n到n-M+1时刻的滤波器输出值y(n)进行平滑,得到当前时刻n的滤波器输出平滑值M为重用权向量的个数,其取值为2,4,6;

B、回声抵消

将近端麦克风拾取到的当前时刻n的带回声的近端信号d(n)与当前时刻n的滤波器输出平滑值 的差值,作为当前时刻n的残差信号 并送回给远端;

C、滤波器抽头权向量更新

C1、残差向量的组成:将时刻n到时刻n-K+1的残差信号 组成当前时刻n的残差向量

C2、欧几里德2,1范数的计算:将A2步的当前时刻n的抽头权系数向量w(n)均分成I=L/P个分组,每组的抽头权系数个数为P,得到当前时刻n第i组抽头权系数向量w[i](n),w[i](n)=[w((i-1)P+1),w((i-1)P+2),...w((i-1)P+p),...,w((i-1)P+P)],进而得到当前时刻n第i组抽头权系数向量w[i](n)的欧几里德2,1范数||w[i](n)||2, 其中,p为第i组抽头权系数向量中的元素w((i-1)P+p)的序号,p=1,2,...,P;

C3、欧几里德范数的修定:求出各组抽头权系数向量w[i](n)的欧几里德2,1范数||w[i](n)||2与抽头权系数设定阈值q间的最大值,将该最大值与设定加权系数ρ的积作为当前时刻n的范数下限值λ(n),λ(n)=ρmax{q,||w[1](n)||2,||w[2](n)||2,...,||w[i](n)||,...,||w[I](n)||2},其中,max表示取最大值运算,加权系数ρ的取值为0.01-0.05;

再由下式得出当前时刻n第i组抽头权系数向量w[i](n)的欧几里德2,1范数修定值γi(n),γi(n)=max{λ(n),||w[i](n)||2},

C4、成比例矩阵的计算:

由下式算出当前时刻n第i组抽头权系数向量w[i](n)的范数归一化值γ'i(n),将当前时刻n各组抽头权系数向量w[i](n)的范数归一化值由下式扩展组成抽头权系数向量w[i](n)的范数归一化值矩阵Γ(n),Γ(n)=[γ'1(n)·1P,γ'2(n)·1P,..γ'i(n)·1P.,γ'I(n)·1P]T,式中,1P表示长度为P的元素全为一的行向量,·表示向量的点乘;

再由当前时刻n的抽头权系数向量w[i](n)的范数归一化值矩阵Γ(n)和当前时刻n的滤波器输入向量X(n),算出当前时刻n的成比例矩阵G(n),G(n)=[Γ(n)⊙X(n),G-1(n)]

其中,⊙表示两个矩阵的各个元素相乘,G-1(n)表示n-1时刻成比例矩阵的前K-1列,初始时为零矩阵;

C5、滤波器抽头权向量更新

将A1步的当前时刻n和前K-1个时刻的滤波器输入向量X(n),X(n-1),...,X(n-K+1)组合,得到滤波器仿射投影输入向量U(n),U(n)=[X(n),X(n-1)...X(n-K+1)],其中K代表仿射投影阶数,K=4,8,16;

计算下一时刻n+1的自适应回声消除滤波器的抽头权系数向量w(n+1);

其中,μ为自适应滤波器的步长,其取值范围为0<μ<2,δ为防止矩阵求逆计算困难的常数,其取值为0.001~0.01,IK为K×K的单位矩阵;

D、令n=n+1,重复A、B、C的步骤,直至通话结束。