[发明专利]一种有偏补偿的类仿射投影自适应回声消除方法

摘要

一种有偏补偿的类仿射投影自适应回声消除方法，其步骤如下：A、远端信号采样；B、回声估计，将当前时刻n的自适应滤波器输入向量X(n)通过自适应滤波器得到当前时刻n的输出值y(n)，也即回声的估计值y(n)，y(n)＝X^T(n)w(n)；C、回声抵消，将近端麦克风拾取的当前时刻n的带回声的近端信号d(n)，与自适应滤波器的当前时刻n的输出值y(n)相减后再回送给远端，回送信号为残差信号e(n)，e(n)＝d(n)‑y(n)；D、滤波器抽头权向量更新，使用有偏补偿的类仿射投影的方法，得出下一时刻n+1的自适应滤波器的抽头权向量w(n+1)：E、令n＝n+1,重复B、C、D的步骤,直至通话结束。该方法对通信系统的声学回声的消除效果好，收敛速度快，稳态误差小。

主权项

一种有偏补偿的类仿射投影自适应回声消除方法，其步骤如下：A、信号采样将远端传来的远端信号在当前时刻n及之前的L‑1个时刻采样得到的远端信号x(n)，x(n‑1),...,x(n‑L+1)，构成当前时刻n的自适应滤波器输入向量X(n)，X(n)＝[x(n)，x(n‑1),...,x(n‑L+1)]^T，其中L＝32、是滤波器抽头数，T代表转置运算；将近端麦克风拾取的当前时刻n及之前的P‑1个时刻采样得到的带回声的近端信号d(n),d(n‑1),...,d(n‑P+1)构成当前时刻n的近端信号向量D(n)，D(n)＝[d(n),d(n‑1),...,d(n‑P+1)]^T；P为仿射投影阶数，其取值范围为2～8；B、回声估计将当前时刻n的自适应滤波器输入向量X(n)通过自适应滤波器得到当前时刻n的输出值y(n)，也即回声的估计值y(n)，y(n)＝X^T(n)w(n)；其中，w(n)为当前时刻n的自适应滤波器的抽头权向量，w(n)＝[w₁(n),w₂(n),…w_l(n),...w_L(n)]^T，w(n)的初始值为零向量；w_l(n)自适应滤波器的抽头权向量中的第l个抽头权系数；C、回声抵消将当前时刻n的近端信号d(n)，与自适应滤波器的当前时刻n的输出值y(n)相减得到残差信号e(n)，e(n)＝d(n)‑y(n)；再将残差信号e(n)回送给远端；D、滤波器抽头权向量更新D1、将当前时刻n及之前的P‑1个时刻的自适应滤波器输入向量X(n),X(n‑1),...,X(n‑P+1)构成当前时刻n的仿射投影输入矩阵U(n)，U(n)＝[X(n),X(n‑1),...,X(n‑P+1)]；D2、计算相干残差向量由当前时刻n的仿射投影输入矩阵U(n)、当前时刻n的近端信号向量D(n)和当前时刻n的自适应滤波器的抽头权向量w(n)，计算出相干残差向量E(n)：E(n)＝D(n)‑U^T(n)w(n)D2、计算有偏补偿向量由下式计算有偏补偿向量c(n)：$c\left(n\right)=\mathrm{\μ}P\mathrm{\δ}\frac{\left|\right|U\left(n\right)E\left(n\right)|{|}_2^2}{\left|\right|U^T\left(n\right)U\left(n\right)E\left(n\right)|{|}_2^2}w\left(n\right)$其中，||·||₂表示2范数，μ为自适应滤波器的步长因子，其取值范围为0～2，δ为有偏补偿因子，其取值范围为1×10^‑8～1；D3、滤波器抽头权向量更新使用有偏补偿的类仿射投影的方法，得出下一时刻n+1的自适应滤波器的抽头权向量w(n+1)：$w(n+1)=w\left(n\right)+\mathrm{\μ}\frac{\left|\right|U\left(n\right)E\left(n\right)|{|}_2^2}{\left|\right|U^T\left(n\right)U\left(n\right)E\left(n\right)|{|}_2^2}U\left(n\right)E\left(n\right)+c\left(n\right)$E、令n＝n+1,重复A、B、C、D的步骤，直至通话结束。