[发明专利]一种基于最大熵的变步长符号子带回声消除方法

权利要求书

1.一种基于最大熵的变步长符号子带回声消除方法，其步骤如下：

A、信号的采样与处理

将当前时刻n到时刻n-L+1之间的采样远端信号u(n),u(n-1),...,u(n-L+1),构成当前时刻n分析滤波器一的输入向量U(n)，U(n)＝[u(n),u(n-1),...,u(n-L+1)]^T；L＝512是滤波器抽头数，上标T表示转置运算；

分析滤波器一将输入向量U(n)按频带分割成I个远端子带向量U_i(n)，U_i(n)＝[u_i(n),u_i(n-1),...,u_i(n-L+1)]^T；

同时，分析滤波器二将近端麦克风拾取到的当前时刻n的带回声的近端信号d(n)按频带分割分割成I个近端子带信号d_i(n)；

其中，i为远端子带向量或近端子带信号的序号，i＝1,2,...,I，I为远端子带向量和近端子带信号的总个数,其取值为2、4、6、8；

B、信号抽取

将远端子带向量U_i(n)经抽取器进行I抽取，即将n＝k＝KI时刻的远端子带向量U_i(n)抽出，得到抽取时刻k的远端子带抽取向量U_i(k),U_i(k)＝[u_i(k),u_i(k-1),...,u_i(k-L+1)]^T；其中，K为抽取的序号；

对近端子带信号d_i(n)也经抽取器进行I抽取，即将n＝k＝KI时刻的近端子带信号d_i(n)抽出，得到抽取时刻k的近端子带抽取信号d_i(k)，d_i(k)＝d_i(KI)；

C、滤波器的输出

将抽取时刻k的远端子带抽取向量U_i(k)通过自适应回声消除滤波器中的子带滤波器得到抽取时刻k的输出子带信号y_i(k)，其中W(k)为子带滤波器在抽取时刻k的权系数向量，W(k)＝[w₁(k),w₂(k),..w_l(k).,w_L(k)]^T；w_l(k)为权系数向量W(k)中的第l个权系数，l＝1,2,...,L为权系数w_l(k)的序号；W(k)的初始值为零，即W(1)＝0；

D、回声抵消

将抽取时刻k的近端子带抽取信号d_i(k)与抽取时刻k的输出子带信号y_i(k)相减得到抽取时刻k的子带误差信号e_i(k)，即抽取时刻k消除回声后的子带回送信号e_i(k)，e_i(k)＝d_i(k)-y_i(k)，并将抽取时刻k的子带误差信号e_i(k)送回给远端；

E、权系数向量的更新

E1、计算抽取时刻k的子带最大熵因子r(e_i(k))

其中，σ为最大熵的核宽度，取值为0.1～10；exp为指数运算；

E2、计算抽取时刻k的子带平滑步长因子g_i(k)

g_i(k)＝βg_i(k-1)+(1-β)r(e_i(k))

其中，β为平滑因子，取值为0.9～0.9999，子带平滑步长因子g_i(k)的初始值为零，即g_i(1)＝0；

E3、计算抽取时刻k的步长参数μ_i(k)

其中，λ为步长参数增益，取值为0～2；

E4、权系数向量的更新

子带滤波器在下一个抽取时刻(k+1)的权系数向量W(k+1)，由下式得出：

其中，ρ为零吸引因子，取值为0.000001，sgn[·]表示符号运算，∑[·]表示矩阵求和；ε为正参数，取值为1～20；

F、重复

令n＝n+1，重复A、B、C、D、E的步骤,直至通话结束。