[發明專利]一種組合函數鏈接型的核自應非線性回聲消除方法

在審

• 申請號: 202110385300.6
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113114865A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 芮賢義;唐宇軒
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H04M9/08
• 分類號: H04M9/08
• 代理公司: 蘇州智品專利代理事務所(普通合伙) 32345
• 代理人: 唐學青

本申請提出一種組合函數鏈接型的核自應非線性回聲消除方法，該方法基于組合函數鏈接以提升對回聲消除的效果。本發明將遠端信號進行核函數擴展處理，將處理過的信號和原信號分別通過自適應濾波器進行濾波，再將兩個濾波器通過協同因子進行鏈接，并根據濾波結果更新自適應濾波器的權重；其中，協同因子的參數值基于自適應濾波結果來更新，本發明適用于非線性回聲消除。

技術領域

本發明涉及回聲消除技術領域，特別涉及一種組合函數鏈接型的核自適應非線性回聲消除方法。

背景技術

近年來，通信和網絡技術不斷發展，使得人們對通信的質量提出了新的要求，其中最主要的就是語音通話質量。聲學回聲是降低語音通話質量的重要因素之一。以往對聲學回聲的理解大多指的是接收端的語音信號在揚聲器里以聲波形式被放出來的時候，由于在房間里多次傳播和反射噪聲的回聲，同時由于絕大多數的通信系統都是全雙工機制，所以接收端的回聲又通過麥克風傳送到發送端從而影響通話質量。但隨著小型成本的設備在免提手機和視頻會議中的廣泛運用，這些設備中的放大器和揚聲器使得回聲路徑帶有明顯的非線性特性，傳統的線性回聲消除器難以消除這種非線性回聲，且回聲路徑的非線性也會限制自適應濾波器的性能，干擾回聲脈沖響應的最佳估計，導致語音信號的感知質量下降。因此需要對回聲路徑中的非線性特性進行建模，提出有效的非線性回聲消除方法。

目前的非線性回聲消除的方法中，具有代表性的有以下兩種：

(1)用于非線性回聲消除的凸組合函數鏈接型自適應濾波器(CC-FLAF)

參考現有方法(1)“Combined functional link adaptive filter fornonlinear acoustic echo cancellation”(JitendraRaghuwanshi and Amit Mishra andNarendra Singh，Analog Integrated Circuits and Signal Processing,2020,105(prepublish):1-14)。該方法的特點是對輸入信號進行非線性擴展，具體地說，是通過三角函數函數連接擴展，將未經過變換的信號和經過變換的信號分別用線性和非線性濾波器進行濾波，并將線性和非線性濾波器進行凸組合。這種方法可以根據非線性的程度來選擇合適的濾波器模型，從而獲得比FLAF更高的建模精度。

(2)用于非線性回聲消除的核自適應濾波器(KAF)

參考現有方法有(2)“Nonlinear acoustic echo cancellation withkernelized adaptive filters”(Sanjana Sankar et al，Applied Acoustics,2020,166)。該方法也是對輸入信號進行非線性擴展，但與方法(1)不同之處在于，該方法是通過核函數對輸入信號作非線性變化，將未經過變換的輸入信號和經過核函數變換后的信號分別通過兩個濾波器進行濾波，以此達到同時對回聲路徑的線性和非線性特性建模的目的。這兩種消除的方法運行時各自單獨作用相比較，同時對回聲路徑的線性和非線性特性建模，這樣算法的運算量大，收斂速度慢，且收斂穩定性低。

發明內容

為克服上述缺陷點，本申請的目的在于：提供一種組合函數鏈接型的核自適應非線性回聲消除方法，用以提升回聲對消的效果。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案：

一種組合函數鏈接型的核自適應非線性回聲消除方法，其特征在于，回聲消除方法包括：

S1、對回聲路徑中的遠端信號進行采集，

S2、基于高斯核函數變換將采集到的遠端信號進行核函數擴展，獲得高維非線性輸入信號的向量，

S3、基于自適應濾波器分別對S1中的信號X_L(n)和S2中的信號濾波得到濾波信號，所述自適應濾波器包括第一自適應濾波器及第二自適應濾波器，