[發明專利]一種自適應濾波的系數更新方法及裝置

有效

• 申請號: 201610046280.9
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105654959B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 文昊翔;洪遠泉;羅歡;周永明
• 申請（專利權）人: 韶關學院
• 主分類號: G10L19/16
• 分類號: G10L19/16;G10L19/24
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 吳靜芝

1.一種自適應濾波的系數更新方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：將k時刻的濾波器W(k)的長度等分為M段；其中M為大于1的整數；

步驟2：求取每段濾波器的系數的二次范數；

步驟3：將一矩形窗在該M段濾波器上移動，對窗口內的各分段濾波器系數的二次范數進行累加以獲得最大累加值；

步驟4：以最大累加值所在窗口內的各濾波器分段作為濾波器活躍系數分段W_a(k)，其余濾波器分段則為非活躍系數分段W_n-a(k)；

步驟4A：將k時刻的輸入信號X(k)等分成M段，且將輸入信號亦對應地分為輸入信號活躍系數分段X_a(k)和輸入信號非活躍系數分段X_n-a(k)，并代入濾波器系數更新公式對濾波器系數進行更新；濾波器系數迭代更新的方程為：

e(k)＝d(k)-W(k)X^T(k)；

其中，μ為收斂因子，取值范圍為0<μ<1；X(k)為輸入信號，為輸入信號序列X(k)的二次范數，d(k)為回聲信號，e(k)為輸出信號；W_i(k)為從W_n-a(k)中循環提取的一段濾波器分段；對應地，X_i(k)為從X_n-a(k)中循環提取的一段輸入信號分段；

步驟5：對濾波器系數進行迭代更新，且每次迭代時更新濾波器的全部活躍系數分段W_a(k)并循環更新一段非活躍系數分段W_n-a(k)，以獲得下一時刻k+1的濾波器系數。

2.根據權利要求1所述的自適應濾波的系數更新方法，其特征在于：在步驟3中，獲得每段濾波器系數的二次范數并組成新序列，將長度為L的矩形窗在該新序列上移動，每移動一個位置，都對窗口內各分段濾波器系數的二次范數進行累加，以獲得最大累加值；其中L為大于1的整數。

3.一種自適應濾波的系數更新裝置，其特征在于：包括濾波器，所述濾波器包括：

——濾波器分段模塊，用于將k時刻的濾波器W(k)的長度等分為M段；

——二次范數獲取模塊，用于求取每段濾波器系數的二次范數；

——最大累加值獲取模塊，用于將一矩形窗在該M段濾波器上移動，對窗口內的各分段濾波器系數的二次范數進行累加以獲得最大累加值；其中M為大于1的整數；

——濾波器活躍系數分段和非活躍系數分段獲取模塊，用于以最大累加值所在窗口內的各濾波器分段作為濾波器活躍系數分段W_a(k)，其余濾波器分段則為非活躍系數分段W_n-a(k)；

——濾波器系數更新模塊，用于對濾波器系數進行迭代更新，且每次迭代時用于更新濾波器的全部活躍系數分段W_a(k)并循環更新一段非活躍系數分段W_n-a(k),以獲得下一時刻k+1的濾波器系數；

還包括輸入信號處理模塊；所述輸入信號處理模塊包括輸入信號分段模塊、以及輸入信號活躍系數分段和非活躍系數分段獲取模塊；所述輸入信號分段模塊用于將k時刻的輸入信號X(k)等分成M段；所述輸入信號活躍系數分段和非活躍系數分段獲取模塊用于將輸入信號也分為輸入信號活躍系數分段X_a(k)和輸入信號非活躍系數分段X_n-a(k)，并代入濾波器系數更新公式對濾波器系數進行更新；

所述濾波器系數更新模塊對濾波器系數迭代更新的方程為：

e(k)＝d(k)-W(k)X^T(k)；

其中，μ為收斂因子，取值范圍為0<μ<1；X(k)為輸入信號，為輸入信號序列X(k)的二次范數，d(k)為回聲信號，e(k)為輸出信號；W_i(k)為從X_n-a(k)中循環提取的一段濾波器分段；對應地，X_i(k)為從X_n-a(k)中循環提取的一段輸入信號分段。

4.根據權利要求3所述的自適應濾波的系數更新裝置，其特征在于：所述最大累加值獲取模塊還進一步用于獲得每段濾波器系數的二次范數并組成新序列，將長度為L的矩形窗在該新序列上移動，每移動一個位置，都對窗口內各分段濾波器系數的二次范數進行累加，以獲得最大累加值；其中L為大于1的整數。