[发明专利]一种活性因子集员成比例子带自适应回声消除方法

权利要求书

1.一种活性因子集员成比例子带自适应回声消除方法，其步骤如下：

A、信号的分割

将远端传来的信号采样得到远端信号的离散值x(t)，；当前时刻n与时刻n-L+1之间的远端信号离散值x(t)，构成当前时刻n的滤波输入信号X(n)，即X(n)＝[x(n),x(n-1),...,x(n-L+1)]^T；L＝512是滤波器抽头数，上标T代表转置运算；

将滤波输入信号X(n)经分析滤波器分割成N个滤波输入子带信号X_i(n)，X_i(n)＝[x_i(n),x_i(n-1),...,x_i(n-L+1)]^T；同时，近端麦克风拾取的当前时刻n的带回声的近端信号d(n)也经分析滤波器分割成N个近端子带信号d_i(n)；其中，i为滤波输入子带信号或近端子带信号的序号，i＝1,2，...,N；

B、信号的抽取

将A步骤得到的滤波输入子带信号X_i(n)经抽取器对其进行N抽取，即将n＝k＝KN时刻的滤波输入子带信号X_i(n)抽出得到滤波输入子带抽取信号X_i(k)，X_i(k)＝[x_i(KN),x_i(KN-1),...,x_i(KN-L+1)]^T，其中，K为抽取的序号，k为抽取的时刻；同时，将上述步骤得到的近端子带信号d_i(n)，也经抽取器对其进行N抽取，进而得到近端子带抽取信号d_i(k)，d_i(k)＝d_i(KN)；

C、滤波器的输出

将抽取后的滤波输入子带信号向量X_i(k)通过自适应回声消除子带滤波器后得到输出子带信号记为y_i(k)，其中W(k)为自适应子带滤波器在k时刻的权系数向量，其长度为L，初始值W(k)＝W(1)为零向量，且W(k)＝[w₁(k),w₂(k),..w_l(k).,w_L(k)]^T，l＝1,2,...,L为权系数向量W(k)中的权系数w_l(k)的序号；

D、回声抵消

将近端麦克风拾取到的k时刻的带回声的抽取后的近端子带信号d_i(k)与对应的自适应回声消除子带滤波器输出子带信号记为y_i(k)相减得到消除回声后的第i个子带误差信号e_i(k)，即e_i(k)＝d_i(k)-y_i(k)，并送回给远端；

E、权系数向量的更新

E1、活性因子和比例函数的计算

k＝1时，自适应子带滤波器权系数w_l(k)的活性因子f_l(k)＝f_l(1)的初始值取10^-4-10^-2，初始时的自适应子带滤波器权系数w_l(k)的比例函数φ_l(1)与活性因子f_l(1)的初始值相等。

当k＞1时，自适应子带滤波器权系数w_l(k)的比例函数φ_l(k)有下式算出：

φ_l(k)＝max{f_l(k),|w_l(k)|}

其中，|·|为求绝对值运算，max为求最大值运算。

自适应子带滤波器权系数w_l(k)的活性因子f_l(k)则由下式算出：

fl(k)=12|wl(k)|+12|φl(k-1)|,k=mL,fl(k-1),k≠mL,]]>

式中，m为正整数。

E2、成比例矩阵的计算

根据自适应子带滤波器权系数w_l(k)的比例函数φ_l(k)，计算得出自适应子带滤波器权系数w_l(k)的成比例矩阵中的第l个元素g_l(k)：

gl(k)=φl(k)1LΣi=1Lφi(k);]]>

进而得到自适应子带滤波器权系数向量W(k)的成比例矩阵G(k)：

G(k)＝diag{g₁(k),g₂(k)...,g_L(k)}

E3、用集员滤波算法得出自适应回声消除子带滤波器的步长

由系统的噪声方差σ²_η，得出集员滤波的边界误差τ，再计算得出k时刻的自适应回声消除子带滤波器的抽头权系数向量W(k)的第i个步长μ_i(k)：

μi(k)=1-τ|ei(k)||ei(k)|>τ0|ei(k)|≤τ]]>

E4、权系数向量更新

计算k+1时刻的自适应回声消除子带滤波器的抽头权系数向量W(k+1)：

W(k+1)=W(k)+Σi=1Nμi(k)G(k)Xi(k)XiT(k)G(k)Xi(k)+δei(k)]]>

其中，δ为自适应回声消除子带滤波器抽头权系数向量的正则化参数，其取值为δ∈[0.001,0.1]；

F、令k＝k+1，重复A、B、C、D、E的步骤,直至通话结束。