[發明專利]一種重用權系數指數型誤差自適應回聲消除方法

有效

• 申請號: 201710362653.8
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107333017B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 趙海全;羅正延
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04M9/08
• 分類號: H04M9/08;G10L21/0208
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

本發明公開了一種重用權系數指數型誤差自適應回聲消除方法，其步驟主要是：A、遠端信號采樣，B、回聲信號估計，C、回聲信號消除，D、濾波器抽頭權系數更新：先算出當前時刻n第l個抽頭權系數的p范數F_l(n)，F_l(n)＝(1+β)exp(?β|w_l(n)|)sgn[w_l(n)]；進而得到當前時刻n的抽頭權系數向量的p范數F(n)，F(n)＝[F₁(n),F₂(n),...F_l(n)...,F_L(n)]^T；再算出當前時刻n的第l個重用權系數S_l(n)，S_l(n)＝sgn[w_l(n)]/(1+ε|w_l(n)|)；最后，得出下一時刻n+1的自適應濾波器抽頭權系數向量W(n+1)，E、重復。該方法能夠獲得更快的收斂性，回聲消除效果更好，且抗沖激能力強。

技術領域

本發明涉及一種重用權系數指數型誤差自適應回聲消除方法。

背景技術

自適應信號處理作為信息技術的重要分支，在通信領域得到廣泛的應用。而在通訊領域中，回聲消除是一個頗具關注度和挑戰性的熱點。聲音在封閉空間中經過多次反射會形成回聲，由于傳輸介質中阻抗不匹配也會在信號傳輸中形成回聲。通信回聲可以通過系統辨識模型來消除：所辨識系統為回聲信道，系統辨識的輸出為回聲信號的估計，通過含回聲信號的語音信號與回聲信號的估計相減便可實現回聲的消除，這就是自適應回聲消除器的原理。

回聲信道均具有稀疏的特性，即信道(系統)的大部分系數接近于零或等于零，僅有少數系數具有較大的幅值。現有回聲消除的自適應濾波方法，主要有：NLMS(歸一化最小均方)算法，它不考慮目標沖激響應的結構，為所有的濾波器抽頭權系數分配相同的步長參數，對于小系數其使用的步長可能偏大，能夠在較少的迭代后收斂，但其辨識出的小系數精度低；對于大系數其使用的步長可能偏小，需要更多的迭代次數才能收斂，使該算法的收斂時間及辨識精度均有待提高；同時傳統的NLMS(歸一化最小均方)算法在有沖擊噪聲的情況下辨識精度會受到沖激噪聲的干擾而變差。在針對稀疏系統時，Y.,Chen,Y.,Hu,andA.O.Hero首先在‘Sparse LMS for system identification’,Proc.IEEE ICASSP,2009,pp.3125–3128(文獻1).中提出在最小均方算法(LMS)中引入1范數形成零吸引因子(ZA)的LMS算法和重用權系數(RZA)的LMS算法，雖然零吸引因子一定程度上加快了向零或較小的非零權系數的收斂速度；而重用權系數方法略微提高了最小均方算法的穩定性，但算法的穩態誤差還有待于提高，隨后C.,Boukis,D.,P.,Mandic.,and A.,G.,Constantinides又在‘A class of stochastic gradient algorithms with exponentiated error costfunctions’,Digit.Signal Process.2009,19,(2),pp.201–212(文獻2).中提出了LE2算法中使用指數型誤差來提高算法的速度，同時具有抵抗沖激噪聲的能力，但是在稀疏系統的環境下該算法的作用就會降低，所以在針對稀疏系統時其辨識精度還有待于提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種重用權系數指數型誤差自適應回聲消除方法，該方法能夠獲得更快的收斂性，回聲消除效果更好，且抗沖激能力強。

本發明實現其發明目的所采用的技術方案是，一種重用權系數指數型誤差自適應回聲消除方法，其步驟如下：

A、遠端信號采樣

將當前時刻n到前L-1個時刻的遠端采樣信號x(n),x(n-1),…,x(n-L+1)，組成當前時刻n的輸入信號向量X(n)，X(n)＝[x(n),x(n-1),…,x(n-L+1)]^T，上標T表示轉置，L為自適應濾波器的抽頭長度，其取值為16、32、128；