[发明专利]一种基于时变参数的自适应回声消除方法

说明书

本发明公开了一种基于时变参数的自适应回声消除方法，其步骤如下：A、远端信号采样；B、回声信号估计，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)，y(n)＝W^T(n)X(n)；C、回声信号消除，将近端麦克风拾取的带回声的近端信号d(n)与自适应滤波器的输出值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，由当前时刻n估计窗内的残差信号平方序列A_e(n)，得出残差信号的平滑平方值进而得到时变成比例控制因子的调整参数α(n)和时变成比例控制因子g_k(n)，最后得到下一时刻的自适应滤波器抽头权量W(n+1)；E、令n＝n+1,重复A、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。

技术领域

本发明涉及一种自适应回声消除方法。

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)中，语音质量通常会受到以声学回声为主的回声影响，严重影响通话质量。回声，即声音或信号经过延时或形变被反射回信号源的一种现象，在语音通信、数据通信、卫星通信、免提电话、电话会议系统等通信系统中，都不同程度的存在回声现象。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会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。因此，必须采取有效的措施来消除回声信号，减轻其影响，提高语音通话质量。目前，在众多回声消除方法中，自适应回声消除技术具有逐步调节性能，应用成本低，收敛速度快，回声残差小，是目前国际上公认的最有前景的回声消除技术，也是回声消除目前采用的主流技术。自适应回声消除技术的本质是通过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，如何完善和研究新的性能卓越的自适应回声消除算法是回声消除领域的主要研究方向。

针对冲击噪声干扰下的回声消除，目前效果较好、计算负担较低，较成熟的方法是基于M估计的算法。如文献1“P.Song,H.Zhao,Affine-projection-like M-estimateadaptive filter for robust filtering in impulse noise,IEEE Trans.CircuitsSyst.II,Exp.Briefs.DOI:10.1109/TCSII.2019.2897620.”。该方法采用了M估计的思想：设置一个阀值参数，当误差小于阀值参数时，滤波器抽头权向量正常更新；当误差大于阀值参数时，滤波器抽头权向量停止更新，提高了算法在冲击噪声下的鲁棒性能。但是该方法在回声消除中收敛速度仍然不够理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于时变参数的自适应回声消除方法，该方法对通信系统的声学回声的收敛速度快，稳态误差小，回声消除效果好。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种基于时变参数的自适应回声消除方法，其步骤如下：

A、远端信号采样

将当前时刻n到前K-1个时刻的远端采样信号x(n),x(n-1),...,x(n-K+1)，组成当前时刻n的输入信号向量X(n)，X(n)＝[x(n),x(n-1),...,x(n-K+1)]^T，上标T表示转置，K为自适应滤波器的抽头长度，其取值为512；

B、回声信号估计