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专利号: 2020100436853
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:2024-07-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种凸约束自适应回声消除方法,其步骤如下:A、远端信号采样

将当前时刻n和前L-1个时刻的远端采样信号x(n),x(n-1),…,x(n-L+1),组成当前时刻n的输入信号向量X(n),X(n)=[x(n),x(n-1),…,x(n-L+1)]T;其中,上标T表示转置;L为自适应滤波器的抽头长度,取值为32、64或128;

B、回声信号估计

将当前时刻n的输入信号向量X(n)通过滤波器得到当前时刻n的回声信号的估计值yT T(n),即y(n)=W (n)X(n),其中,W(n)=[w1(n),w2(n),...,wi(n),...wL(n)]为当前时刻n的滤波器抽头权系数向量,其初始值为零,即W(0)=0,wi(n)为当前时刻n的滤波器的第i个抽头权系数,i=1,2,3,...,L;

C、回声信号消除

将当前时刻n的近端采样信号d(n),减去步骤B获得的当前时刻n的回声信号的估计值y(n),得到当前时刻n的误差信号e(n),e(n)=d(n)-y(n);

D、误差信号阈值的确定

D1、方差纠正量的计算

由当前时刻n的误差信号e(n);得到当前时刻n的误差信号平方e2(n),将当前时刻n和前Nw-1个时刻的误差信号平方e2(n),e2(n-1),...,e2(n-Nw+1),组成误差信号平方时间窗向量E(n),E(n)=[e2(n),e2(n-1),...,e2(n-Nw+1)],其中,Nw是时间窗长度,取值为9;

计算出当前时刻n的方差纠正量α(n),α(n)=C(1-ζ)med(E(n)),其中,C为方差纠正量比例系数,C=1.483{1+5/(Nw-1)};ζ为方差纠正量延迟参数,其取值为0.9~0.99;med(·)表示取中位数运算;

D2、估计方差的计算

根据当前时刻n的方差纠正量α(n)和前一时刻n-1的估计方差σ2(n-1),计算出当前时刻n的估计方差σ2(n),σ2(n)=σ2(n-1)+α(n);估计方差σ2(n)的初始值为0,即σ2(0)=0;

D3、误差信号阈值的确定

计算出当前时刻n的误差信号阈值ξ(n), k为M估计器的阈值系数,取值为2.576;

E、误差信号标识值的计算

根据当前时刻n的误差信号e(n)及当前时刻n的误差信号阈值ξ(n),得出当前时刻n的M估计器误差信号标识值q(n):F、权向量更新

F1、增益向量的计算

由下式得到当前时刻n的增益向量k(n),式中,λ表示遗忘因子,其取值为0.9~0.99999;P(n-1)为L×L的方阵,是前一时刻n-1的递归矩阵;其初始值P(0)为对角元素均为0.0001的对角矩阵;

F2、递归矩阵的计算

由下式得到当前时刻n的递归矩阵P(n),P(n)=λ-1P(n-1)-λ-1k(n)XT(n)P(n-1)F3、权系数惩罚项向量的计算

由当前时刻n的递归矩阵P(n)和当前时刻n的权系数向量W(n),得到权系数惩罚项向量Γ(n),Γ(n)=γ(1-λ)P(n)sgn(W(n))式中,γ为惩罚力度因子,其取值为1~2;sgn(·)表示取符号运算;

F4、滤波器权向量更新

计算出下一时刻n+1的权向量W(n+1),W(n+1)=W(n)+k(n)e(n)-Γ(n);

G、迭代

令n=n+1,重复步骤A、B、C、D、E、F的操作,直至通话结束。