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专利号: 2016107285701
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于系数差成比例子带凸组合自适应回声消除法,其步骤如下:A、信号的分割

将当前时刻n到时刻n-L+1之间的采样远端信号构成当前时刻n的输入向量U(n),U(n)=[u(n),u(n-1),...,u(n-L+1)]T;L=512是滤波器抽头数,上标T表示转置运算;

输入向量U(n)经分析滤波器一分割成I个远端子带向量Ui(n),Ui(n)=[ui(n),ui(n-

1),...,ui(n-L+1)]T;

同时,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)经分析滤波器二分割成I个近端子带信号di(n);

其中,i为远端子带向量或近端子带信号的序号,i=1,2,...,I,I为远端子带向量或近端子带信号的总个数;

B、信号的抽取

将远端输入子带向量Ui(n)经抽取器进行I抽取;即将n=k=KI时刻的远端输入子带向量Ui(n)抽出,得到抽取时刻k的滤波输入子带抽取向量Ui(k),Ui(k)=[ui(kI),ui(kI-

1),...,ui(kI-L+1)]T;同样,也对近端子带信号di(n)经抽取器进行I抽取得到抽取时刻k的近端子带抽取信号di(k),di(k)=di(KI);其中,K为抽取的序号,k为第K次抽取的抽取时刻;

C、滤波器的输出

将抽取时刻k的滤波输入子带抽取向量Ui(k)通过凸组合自适应回声消除滤波器滤波后,分别得到抽取时刻k的大步长子带滤波值y1,i(k),y1,i(k)=w1(k)TUi(k)和抽取时刻k的小步长子带滤波值y2,i(k),y2,i(k)=w2(k)TUi(k);其中,w1(k)和w2(k)分别为抽取时刻k的凸组合滤波器中的大步长滤波器的抽头权向量和小步长滤波器的抽头权向量,其初始均值为零;

将抽取时刻k的大步长子带滤波值y1,i(k)和抽取时刻k的小步长子带滤波值y2,i(k)进行凸组合得到抽取时刻k的组合子带滤波值yi(k),yi(k)=λ(k)y1,i(k)+(1-λ(k))y2,i(k)其中,λ(k)是抽取时刻k的大步长滤波器的权重,其表达式为e为自然常数,a(k)为抽取时刻k的混合参数,其初始值为0;.

D、回声抵消

把抽取时刻k的近端子带抽取信号di(k)与抽取时刻k的组合滤波输出值yi(k)相减后得到抽取时刻k的总残差信号ei(k),ei(k)=di(k)-yi(k),,并将抽取时刻k的总残差信号ei(k)送回给远端;

E、系数差成比例计算

计算出抽取时刻k的大步长滤波器的第i个抽头权向量w1,i(k)的步长g1,i(k),g1,i(k)=max{ρ,|w1,i(k)-w1,i(θM)|},同时,计算出抽取时刻k的小步长滤波器的第i个抽头权向量w2,i(k)的步长g2,i(k),其中,max{}表示取最大值,M是时间窗的宽度,取值范围为100~300;|·|表示取绝对值,ρ为一个大于零的常数、取值范围为0.001~0.1; 表示向下取整数;

将抽取时刻k的大步长滤波器的所有抽头权向量w1,i(k)的步长g1,i(k)构成抽取时刻k的对角化的大步长矩阵G1(k),G1(k)=diag{g1,1(k),g1,2(k),...,g1,i(k)...,g1,L(k)};

将抽取时刻k的小步长滤波器的所有抽头权向量w2,i(k)的步长g2,i(k)构成抽取时刻k的对角化的小步长矩阵G2(k),G2(k)=diag{g2,1(k),g2,2(k),...,g2,i(k)...,g2,L(k)};

其中,diag{}表示形成对角化矩阵;

F、凸组合的计算

将抽取时刻k的大步长滤波器的抽头权向量w1,i(k)、抽取时刻k的小步长滤波器的抽头权向量w2,i(k),进行凸组合得到抽取时刻k的凸组合滤波器的抽头权向量wi(k)wi(k)=λ(k)w1,i(k)+(1-λ(k))w2,i(k)G、滤波器抽头权向量的更新

G1、抽头权向量的更新

将抽取时刻k的近端子带抽取信号di(k)分别与抽取时刻k的大步长子带滤波值y1,i(k)和抽取时刻k的小步长子带滤波值y2,i(k)相减,得到抽取时刻k的大步长子带残差信号e1,i(k)、抽取时刻k的小步长子带残差信号e2,i(k),即:e1,i(k)=di(k)-y1,i(k),e2,i(k)=di(k)-y2,i(k);

计算下一个抽取时刻k+1的大步长滤波器的抽头权向量w1,i(k+1)和小步长滤波器的抽头权向量w2,i(k+1):当抽取时刻k的混合参数a(k)≥4时:

当抽取时刻k的混合参数a(k)<4时,

其中:μ1为大步长回声消除滤波器的步长,其取值为0.05~0.1;μ2为小步长回声消除滤波器的步长,其取值为0.005~0.01;δ为正则化参数,其取值为0.001~0.01;

G2、滤波器权重系数限定

计算下一抽取时刻k+1的混合参数a(k+1):

其中μa是常数,取值为0.1;

H、迭代

令k=k+1,重复A、B、C、D、E、F、G的步骤,直至通话结束。