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专利号: 2018105476347
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: 乐器;声学
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:

1.一种跟踪性能高的组合步长回声消除方法,其步骤如下:A、信号采集

将远端传来的远端信号采样得到当前时刻n的输入信号离散值u(n),对近端信号采样得到带有回声的当前时刻n的期望信号离散值d(n);

B、回声信号估计

将输入信号离散值u(n)在n到n-L+1时刻的值u(n),u(n-1)...,u(n-L+1),构成当前时刻n的自适应滤波器输入向量U(n),U(n)=[u(n),u(n-1)...,u(n-L+1)]T,其中,L表示自适应滤波器的长度,L=512或1024,上标T代表转置;

将输入信号离散值u(n)输入自适应滤波器,得到当前时刻n的自适应滤波器的输出信号y(n),y(n)=WT(n)U(n);其中,W(n)为当前时刻n自适应滤波器的权值向量,其长度等于L,初始值为零向量;

C、回声消除

将步骤A中得到的当前时刻n的期望信号离散值d(n),减去当前时刻n的自适应滤波器的输出信号y(n),得到当前时刻n的误差信号e(n),即e(n)=d(n)-y(n);并将当前时刻n的误差信号e(n),作为消除回声后的纯净信号传送给远端;

D、自适应滤波器误差向量计算

D1、用当前时刻n到时刻n-P+1的自适应滤波器输入向量U(n),U(n-1),...,U(n-P+1),构成自适应滤波器在当前时刻n的输入矩阵其中,P为仿射投影阶数,其取值范围为2~6;

D2、用当前时刻n到时刻n-P+1的期望信号d(n),d(n-1),...,d(n-P+1),构成当前时刻n的期望信号向量D(n),D(n)=[d(n),d(n-1),...,d(n-P+1)]T;

D3、将当前时刻n的期望信号向量D(n)减去当前时刻n的输入矩阵 的转置与自适应滤波器的权值向量W(n)的乘积,得到当前时刻n的自适应滤波器的误差向量E(n),E、自适应滤波器抽头权值更新E1、计算当前时刻n的权值误差向量V(n),V(n)=Wo-W(n),其中,Wo为自适应滤波器的权值向量的期望值,也即待估计的回声信道;再计算当前时刻n的权值误差矩阵Q(n),Q(n)=VT(n)V(n) ;

E2、混合参数的计算

计算当前时刻n的权值误差矩阵迹J(n),J(n)=Tr(Q(n)),其中,Tr(·)表示求矩阵的迹利用步骤B中的滤波器长度L,步骤D1中的输入矩阵 和仿射投影阶数P,计算当前时刻n的混合参数λ(n):其中,μ2是小步长,μ1是大步长,两者取值范围均是0.0001~0.5, 是回声信号的方差,取值范围为0.001~0.1;

E3、复位机制的触发

计算当前时刻n的信号误差的相对强度 同时计算前一时刻n-1的信号误差绝对强度r(n-1)=log10(e2(n-1));

如果R(n)≤t1或者R(n)>t1且r(n-1)≥t2,则判定当前时刻回声信道没有发生突变,进行E4步操作;其中,t1表示信号误差的相对强度的阈值,取值范围是1~3,t2表示信号误差绝对强度的阈值,取值范围是-3~-1,q0表示复位初始值,取值范围是1~10;

如果R(n)>t1同时r(n-1)<t2,则判定当前时刻回声信道发生突变,对权值误差矩阵迹进行复位,即令J(n)=q0;

E4、滤波器抽头权值的更新

利用步骤D1中的输入矩阵 步骤D3中的误差向量E(n)以及步骤E2中的混合参数λ(n),得到下一时刻(n+1)的滤波器抽头权系数W(n+1):其中,(·)-1表示求逆矩阵;

F、权值误差矩阵迹的更新

利用步骤B中的滤波器长度L,步骤D1中的输入矩阵 和仿射投影阶数P,步骤E2中的混合参数λ(n)和权值误差矩阵Q(n),得到下一时刻(n+1)的权值误差矩阵迹J(n+1):G、重复

令n=n+1,重复步骤A、B、C、D、E、F,直至通话结束。