[发明专利]多通道群稀疏线性预测时延估计方法

权利要求书

1.一种多通道群稀疏线性预测时延估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：M只传声器分别对声源信号进行持续采集，第m只传声器采集的时域信号记为X_m＝[x_m(0),x_m(1),…,x_m(L-1)]，其中m＝1,2,…,M，x_m(n)表示第m只传声器在时刻n的采集样本，n＝0,1,…,L-1，L表示每只传声器采集的样本数量；

S2：令时移序号d＝1，声源信号到达第1只和第2只传声器间的初始时移p₁＝-p_max，p_max表示时延的最大可能值；

S3：分别将第m只传声器采集的信号X_m按照时延f_m(p_d)进行时移，f_m(p_d)表示声源信号到达第1只和第m只传声器间的相对时延，该时延是关于时移p_d的函数；时移后的信号中每个样本记为x_m(n,p_d)，将M只传声器在时刻n的时移样本x_m(n,p_d)进行叠放，得到信号向量x(n,p_d)；

S4：求解以下公式，得到预测系数矩阵A(p_d)：

minA(pd){12||X(0,pd)-Y(-1,pd)A(pd)||F2+λ||A(pd)||l1,2}]]>

其中，||·||_F表示矩阵的F范数，λ是正则化参数，取值范围为λ＞0；

X(0,p_d)＝[x(0,p_d) x(1,p_d) … x(K+L-1,p_d)]^T

Y(-1,p_d)＝[y(-1,p_d) y(0,p_d) … y(K+L-2,p_d)]^T

其中：

x(w,p_d)＝[x₁(w,p_d),x₂(w,p_d),…x_M(w,p_d)]^T

y(w-1,pd)=x1T(w-1,pd)x2T(w-1,pd)...xMT(w-1,pd)T]]>

x_m(w-1,p_d)＝[x_m(w-1,p_d),x_m(w-2,p_d),…x_m(w-K,p_d)]^T

w＝0,1,…,K+L-1；K表示预测器阶数，其取值范围为K＜L；对于x_m(q,p_d)，如果q＜0或q＞L-1，则令x_m(q,p_d)＝0；

表示矩阵的l₂范数，Aⁱ(p_d)表示预测系数矩阵A(p_d)的第i行；

S5：计算预测误差矩阵E(0,p_d)：

E(0,p_d)＝X(0,p_d)-Y(-1,p_d)A(p_d)

S6：计算预测误差相关矩阵R(p_d)：

R(pd)=1K+LET(0,pd)E(0,pd)]]>

S7：计算多通道互相关系数ρ(p_d)：

ρ2(pd)=1-det(R(pd))Πm=1Mrm,m(pd)]]>

其中det(·)表示方阵的行列式，r_m,m(p_d)是矩阵R(p_d)的第m个对角元素；

S8：如果p_d＜p_max，令p_d＝p_d+1，返回步骤S3，否则根据以下公式求得时延估计值

τ^=argmaxpdρ2(pd).]]> 1