[发明专利]基于RLS算法的麦克风阵列输出信号自适应校准方法

摘要

本发明涉及一种基于RLS算法的麦克风阵列输出信号自适应校准方法，提供的方法能够解决因为麦克风的不匹配而导致的波束形成器对输出信号造成严重衰减或扭曲的问题，使得输出信号能够达到更快的误差收敛速度和更小的失真误差。同时，本发明提供的校准方法是对输出信号进行分组处理的，对于当前组输出信号的校准是基于前一组输出信号数据所更新的校准滤波器的，由于更新后的校准滤波器能够很好地贴合输出信号的特性，因此其校准的准确度与现有技术相比得到了提高，且由于校准滤波器的系数在整个的校准过程中是适应于输出信号的特性进行变化的，在麦克风阵列出现老化或环境变化等因素导致的麦克风阵列的输出特性变化较大的情况下，本发明提供的校准方法也能够很好地适应于这种变化，对输出信号进行有效的校准。

主权项

1.一种基于RLS算法的麦克风阵列输出信号自适应校准方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.选取麦克风阵列N路麦克风的第n组输出信号x0(n)、x1(n)、x2(n)、…、xN‑1(n)作为需校准的信号；S2.选取其中一路麦克风的第n组输出信号xi(n)输入至固定波束形成器中，固定波束形成器对输出信号xi(n)的特性进行平均化，得到输出信号xa(n)；S3.对xa(n)进行时间延迟补偿后得到参考信号d(n)；S4.将输出信号x0(n)、x1(n)、x2(n)、…、xN‑1(n)分别输入至校准滤波器W0[n]、校准滤波器W1[n]、…、校准滤波器WN‑1[n]中进行校准，校准滤波器W0[n]、校准滤波器W1[n]、…、校准滤波器WN‑1[n]分别输出校准后的输出信号y0(n)、y1(n)、…、yN‑1(n)；S5.令校准滤波器Wm[n]的输出信号ym(n)与d(n)相减，得到误差值em(n)；m的初始值为0；S6.根据误差值em(n)采用RLS算法对校准滤波器Wm[n]的系数进行更新；S7.令m＝m+1，然后重复执行步骤S5～S6，直至m>N‑1；S8.令n＝n+1，然后执行步骤S1～S7；所述步骤S6具体包括以下步骤：S61.初始化校准滤波器W_m[n]的系数矩阵W_m(n)和逆矩阵P_m(0)：S62.计算增益矢量km(n)：km(n)＝Pm(n‑1)Xm(n)/[λ+XmT(n)Pm(n‑1)Xm(n)]；S63.对滤波器系数矩阵Wm(n)进行更新：Wm(n)＝Wm(n‑1)+km(n)em(n)；其中ym(n)＝WmT(n‑1)Xm(n)，em(n)＝d(n)‑ym(n)；S64.对逆矩阵P(n)进行更新：Pm(n)＝λ‑1[Pm(n‑1)‑km(n)XmT(n)Pm(n‑1)]；其中，为步长调整参数，I为单位矩阵，P_m(n)表示自相关矩阵R_xx(n)的逆矩阵，λ是遗忘因子，且0＜λ＜1。