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专利号: 2018109656809
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.基于零吸引的仿射投影自适应回声消除方法,其步骤如下:A、远端信号处理

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),将当前时刻n与之前的L-1时刻的远端信号离散值x(n),x(n-1),...,x(n-L+1),构成当前时刻n的自适应滤波器输入向量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;

将当前时刻n与之前的p-1时刻的自适应滤波器输入向量X(n),X(n-1),...,X(n-p+

1)),构成当前时刻n的仿射投影输入矩阵U(n),U(n)=[X(n),X(n-1),...,X(n-p+1)],其中p为仿射投影阶数,p=2~8;

B、回声估计

将当前时刻n的滤波器输入向量X(n)通过自适应滤波器得到当前时刻n的输出值y(n),T也即当前时刻n的回声的估计值y(n),y(n)=W (n)X(n);其中,W(n)为当前时刻n的自适应滤波器的抽头权向量,W(n)=[w1(n),w2(n),...,wl(n),...,wL(n)]T;其长度为L,其初始值为零向量即W(0)=0,wl(n)为当前时刻n的自适应滤波器的第l个抽头权系数;

C、回声抵消

近端麦克风拾取出当前时刻n的带回声的近端信号d(n);将当前时刻n的带回声的近端信号d(n)与当前时刻n的自适应滤波器的输出值y(n)相减,得到当前时刻n的残差信号e(n),e(n)=d(n)-y(n);再将当前时刻n的残差信号e(n)回送给远端;

D、成比例仿射投影矩阵的构建

D1、归一化平滑变化率的计算

将当前时刻n的平滑时间窗的近半段的第l个抽头权系数wl(n)的绝对值加和,得到当前时刻n的第l个抽头权系数的近半段记忆值Ql(n),Ql(n)=|wl(n)|+|wl(n-1)|+...+|wl(n-J/

2+1)|;

其中J为平滑时间窗的长度,其取值为10-20间的偶数;

将当前时刻n的平滑时间窗远半段的第l个抽头权系数wl(n)的绝对值加和,得到当前时刻n的第l个抽头权系数的远半段记忆值进而得到当前时刻n的第l个抽头权系数wl(n)的归一化平滑变化率Vl(n)其中,min[·]为求最小值运算;

D2、成比例因子参数的计算

由下式计算出当前时刻n的的第l个抽头权系数wl(n)的成比例因子参数γl(n)其中,α是成比例控制因子,其取值范围为-1~1,max(·)表示取最大值运算,ξ是正则化参数,其取值为0.001~0.01,||·||1表示欧几里得一范数运算, 为归一化平滑变化率阈值,取值为0.01~0.1;

D3、成比例增益系数的计算

用下式计算出当前时刻n的的第l个抽头权系数wl(n)的成比例增益系数gl(n),将当前时刻n的所有抽头权系数wl(n)的成比例增益系数gl(n),组成当前时刻n的成比例增益向量G(n),G(n)=[g1(n),g2(n),...,gL(n)]T;

D4、成比例仿射投影矩阵的构建

再由下式得出当前时刻n的成比例仿射投影矩阵P(n):P(n)=[G(n)⊙X(n),P-1(n-1)]

其中,⊙表示两个向量的对应元素相乘的运算;P-1(n-1)为前一时刻n-1的成比例仿射投影矩阵P(n-1)的前p-1列;成比例仿射投影矩阵的初始值为零矩阵,即P(0)=0L×pE、零吸引因子计算由下式计算出当前时刻n的零吸引因子Z(n),

其中ρ为零吸引参数,取值为10-8~10-5,ε为零吸引控制因子,取值为1~20,sgn(·)为取符号运算;

F、滤波器抽头权向量更新

根据当前时刻n的:仿射投影输入矩阵U(n)、自适应滤波器的抽头权向量W(n)、零吸引因子Z(n)和成比例仿射投影矩阵P(n),计算出下一时刻n+1的自适应滤波器的抽头权向量W(n+1):W(n+1)=W(n)+μP(n)(UT(n)P(n)+δIP)-1e(n)-Z(n)其中,μ为自适应滤波器的步长参数,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,Ip为p×p的单位矩阵;

G、令n=n+1,重复A~F的步骤,直至通话结束。