[发明专利]基于零吸引的仿射投影自适应回声消除方法

说明书

本发明公开了一种基于零吸引的仿射投影自适应回声消除方法，其步骤如下：A、远端信号处理，将远端传来的远端信号采样得到为当前时刻n的远端信号离散值x(n)，进而构建当前时刻的自适应滤波器输入向量X(n)和仿射投影矩阵U(n)；B、回声估计，将滤波器输入向量X(n)通过自适应滤波器得到输出值y(n)、也即回声的估计值y(n)；C、回声抵消，近端麦克风拾取出当前时刻n的带回声的近端信号d(n)，将当前时刻n的带回声的近端信号d(n)与当前时刻n的自适应滤波器的输出值y(n)相减得到残差信号e(n)，D、成比例仿射投影矩阵的构建；E、零吸引因子计算；F、权系数向量的更新；G、重复。该方法的辨识能力强，收敛速度快、稳态误差低，回声消除效果好。

技术领域

本发明属于通信的自适应回声对消技术领域。

背景技术

在以语音为主的通信系统(比如免提电话、电视电话会议系统等)中，语音质量通常会受到以声学回声为主的回声影响。以电视电话会议为例，因为扬声器和麦克风被置于同一空间，本地扬声器发出的远端语音被本地近端麦克风接收并传回远端，导致远端说话者听到自己的声音。由于回声对通信质量的严重影响，研究人员提出了多种方法来消除回声。其中，自适应回声消除技术成本低效果好，得到研究学者们的一致认可，是目前国际上公认的最有前景的回声消除技术，也是回声消除采用的主要技术。

自适应回声消除技术是用自适应滤波器来估计回声，并在近端信号中减去回声的估计值以消除回声。自适应回声消除技术的核心是自适应回声消除算法，因此该研究领域最主要工作是找到性能卓越的自适应回声消除算法。

在目前的自适应回声消除应用中，性能较好的自适应回声消除算法有文献1的方法：“An Efficient Proportionate Affine Projection Algorithm for EchoCancellation”(Constantin Paleologu,Member,IEEE,Silviu Ciochina,and JacobBenesty,IEEE Signal Processing Letters,Vol.17,No.2,pp.165-168,2010.)。该方法通过记忆成比例的方式，即：权系数的更新不仅与当前时刻的权系数成正相关，还与前p-1时刻的权系数成正相关，产生多个时刻的记忆效应，更好的消除了背景噪声的干扰，以较低的计算复杂度，提高了自适应滤波器的收敛速度。然而，对于稀疏度较高、零值的权系数较多的回声消除系统，它对小的权系数没有加速变小的运算，导致其收敛速度仍然较慢。

发明内容

本发明的发明目的就是提供一种基于零吸引的新型记忆成比例仿射投影自适应回声消除方法，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。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，基于零吸引的仿射投影自适应回声消除方法，其步骤如下：

A、远端信号处理

将远端传来的远端信号采样得到当前时刻n的远端信号离散值x(n)，将当前时刻n与之前的L-1时刻的远端信号离散值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＝512，是滤波器抽头数；T代表转置运算；

将当前时刻n与之前的p-1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)]，其中p为仿射投影阶数，p＝2～8；

B、回声估计