[發(fā)明專利]一種魯棒凸組合自適應(yīng)電話回聲消除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410808979.5
• 申請(qǐng)日: 2014-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN104601837A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙海全;喻翌;夏可智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H04M9/08
• 分類號(hào): H04M9/08
• 代理公司: 成都博通專利事務(wù)所 51208
• 代理人: 陳樹明

1.一種魯棒凸組合自適應(yīng)電話回聲消除方法，其步驟如下：

A、遠(yuǎn)端信號(hào)濾波

將遠(yuǎn)端傳來(lái)的遠(yuǎn)端信號(hào)采樣得到當(dāng)前時(shí)刻n的遠(yuǎn)端信號(hào)離散值x(n)，遠(yuǎn)端信號(hào)離散值x(n)在n到n-L+1時(shí)刻的值構(gòu)成當(dāng)前時(shí)刻n的濾波器輸入向量X(n)，X(n)＝[x(n),...,x(n-L+1)]^T，其中L＝512是濾波器抽頭數(shù)，T代表轉(zhuǎn)置；

濾波器輸入向量X(n)通過(guò)快速自適應(yīng)濾波器得到快速輸出y₁(n)，?濾波器輸入向量X(n)通過(guò)低誤差自適應(yīng)濾波器得到低誤差輸出y₂(n)，其中，w₁(n)和w₂(n)分別為n時(shí)刻快速自適應(yīng)濾波器和低誤差自適應(yīng)濾波器的抽頭權(quán)向量，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，初始值為零，上標(biāo)H代表共軛轉(zhuǎn)置；

B、凸組合

將快速輸出y₁(n)和低誤差輸出y₂(n)進(jìn)行凸組合得到凸組合輸出y(n)，

y(n)＝λ(n)y₁(n)+(1-λ(n))y₂(n)

其中，λ(n)是快速自適應(yīng)濾波器的權(quán)重，其表達(dá)式為a(n)為混合參數(shù)，其初始值為0；

C、回聲抵消

將近端的麥克風(fēng)感應(yīng)出的帶回聲的近端信號(hào)d(n)減去凸組合輸出y(n)后的總殘差信號(hào)e(n)作為消除回聲后的近端信號(hào)再傳送給遠(yuǎn)端，即e(n)＝d(n)-y(n)；

D、濾波器抽頭權(quán)系數(shù)更新

D1、生成兩個(gè)濾波器的輸入矩陣A_i(n)，A_i(n)＝[X(n),...,X(n-M_i+1)]^T，i為濾波器的編號(hào)，當(dāng)i＝1時(shí)，表示第1濾波器也即快速自適應(yīng)濾波器，當(dāng)i＝2時(shí)，表示第2濾波器也即低誤差自適應(yīng)濾波器；M₁為第1濾波器的仿射投影階數(shù)，其取值范圍為17-19，M₂為第2濾波器的仿射投影階數(shù)，其取值范圍為8-12；

D2、生成近端信號(hào)向量D_i(n)，D_i(n)＝[d(n),...,d(n-M_i+1)]^T，并計(jì)算出濾波器的誤差向量E_i(n)，E_i(n)＝D_i(n)-A_i(n)w_i(n)；

D3、兩個(gè)濾波器的成比例矩陣P_i(n)由下列公式算出：

P_i(n)＝[G_i(n)X(n),...,G_i(n-M_i+1)X(n-M_i+1)]?

其中，w_il(n)表示第i個(gè)濾波器抽頭權(quán)值向量w_i(n)的第l個(gè)元素，g_il(n)是w_il(n)的成比例系數(shù)，G_i(n)為第i個(gè)濾波器抽頭權(quán)值向量w_i(n)的成比例矩陣，||·||₁表示1-范數(shù)，diag表示求對(duì)角矩陣，κ是成比例性控制參數(shù)κ∈[-1,1]，ε是正則化參數(shù)，其取值為0.001～0.01；

D4、使用記憶性成比例仿射投影方法計(jì)算n+1時(shí)刻第1濾波器即快速自適應(yīng)濾波器的抽頭權(quán)向量w₁(n+1)：

w₁(n+1)＝w₁(n)+μ₁[0.01×I+A₁(n)P₁(n)]^-1E₁(n)?

其中：I表示單位矩陣，μ₁為快速自適應(yīng)濾波器的步長(zhǎng)，其取值為0.06～0.08；

使用記憶性成比例符號(hào)仿射投影方法計(jì)算n+1時(shí)刻第2濾波器即低誤差自適應(yīng)濾波器的抽頭權(quán)向量w₂(n+1)：

其中：sign表示符號(hào)運(yùn)算，μ₂為低誤差自適應(yīng)濾波器的步長(zhǎng)，其取值為0.001～0.003；

E、濾波器的權(quán)重更新

按以下公式算出混合參數(shù)的更新值a(n+1)：

其中，μ_a是一個(gè)常數(shù)，取值為0.002；p(n)是歸一化因子，其迭代公式為p(n+1)＝0.9p(n)+(1-0.9)[y₁(n)-y₂(n)]²；

將更新后的混合參數(shù)a(n+1)代入表達(dá)式得到快速自適應(yīng)濾波器權(quán)重的更新值λ(n+1)；

F、濾波器的權(quán)重限定

如果a(n+1)<-a_up，則令a(n+1)＝-a_up，λ(n+1)＝0；

如果a(n+1)≥a_up且n是偶數(shù)，則令a(n+1)＝a_up，λ(n+1)＝1；

如果a(n+1)≥a_up且n是奇數(shù)，令a(n+1)＝a_up，λ(n+1)＝1，w₂(n+1)＝w₁(n+1)；

其中，a_up是一個(gè)常數(shù)，其取值為4～6；

G、令n＝n+1,重復(fù)A、B、C、D、E、F的步驟,直至通話結(jié)束。