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专利号: 2020107700857
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:

1.一种抗饱和失真的广义混合范数自适应回声消除方法,其步骤是:A、远端信号采集

对远端传来的信号进行采样,获得当前时刻n的远端输入信号的离散值x(n),将当前时刻n和之前M‑1个时刻的输入信号的离散值x(n)、x(n‑1),...,x(n‑M+1),组成自适应滤波器T

的当前时刻n的输入向量X(n),X(n)=[x(n),x(n‑1),...,x(n‑M+1)] ;其中T代表转置运算,M为自适应滤波器的抽头数、其取值为8、16、32;

B、回声信号估计

将当前时刻n的输入信号向量X(n)通过自适应滤波器,得到自适应滤波器的当前时刻n的输出值,即当前时刻n的回声信号估计值y(n)T

y(n)=X(n)W(n)

其中,W(n)为自适应滤波器的当前时刻n的抽头权向量,W(n)=[w1(n),w2(n),...,wmT

(n),...,wM(n)] ;wm(n)为自适应滤波器的当前时刻n的第m个抽头权系数,W(n)的初始值为零向量;

C、回声消除

对近端麦克风采样得到带回声的当前时刻n的近端信号d(n),将其减去回声信号的估计值y(n),得到当前时刻n的误差信号估计值e(n),再送回给远端,e(n)=d(n)‑y(n);

D、滤波器抽头权向量更新

D1、回声信号的概率密度计算将当前时刻n及其前M‑1个时刻的回声信号估计值y(n)、y(n‑1),...,y(n‑M+1),组成当T

前时刻n的回声信号估计值向量Y(n),Y(n)=[y(n),y(n‑1),...,y(n‑M+1)];

估计出当前时刻n的回声信号估计值向量Y(n)中的时刻i与时刻j间的回声信号的相对概率密度p(i,j),

其中,i、j为当前时刻n及其前M‑1个时刻中的任一时刻,i∈[n‑M+1,n],j∈[n‑M+1,n];

2

σ为当前时刻n的回声信号估计值向量Y(n)中的回声信号估计值的均方差,其取值范围为σ>1.0;exp(·)表示自然指数运算;

进而得到当前时刻n的回声信号估计值向量Y(n)的回声信号概率密度累积值P(n),再估计出当前时刻n的回声信号的概率密度值p(n),*

及当前时刻n的回声信号负值的概率密度值p (n), 其中, 为当前时刻n的回声信号估计值向量的回声信号估计值的平均值D2、抽头权向量的预估更新

先得到当前时刻n的近端信号符号值γ(n), 再由下式算出下一时刻n+1的预估抽头权向量其中, 的初始值即 为全零向量,η是预估抽头权向量的更新步长,其取值范围为[0.001,0.002];

D3、回声信号及误差的更新预估由当前时刻n的回声信号的概率密度值p(n)、回声信号概率密度累积值P(n)和下一时刻n+1的预估抽头权向量 计算出下一时刻n+1的回声信号预估值进而得到下一时刻n+1的误差信号预估值D4、抽头权向量的更新

由下式得出自适应滤波器的下一时刻n+1的抽头权向量其中,μ代表步长、其取值为0.0001‑0.002,a为误差计算的范数指数一、b为误差计算的范数指数二、a,b的取值范围为[0,4],0<λ<1为范数指数一和范数指数二的混合参数,其取值范围为(0,1),sign(·)为符号函数运算;

E、令n=n+1,重复上述步骤A、B、C、D的过程,直至通话结束。