[发明专利]一种仿射投影最大熵子带自适应回声消除方法

摘要

一种仿射投影最大熵子带自适应回声消除方法，其步骤为：A、远端信号分割，将远端信号向量U(n)经分析滤波器一分割成I个远端子带向量U_i(n)，同时，将近端麦克风拾取到的近端信号d(n)经分析滤波器二分割成I个近端子带信号d_i(n)；B、信号抽取，将远端子带向量U_i(n)经抽取器进行I抽取；得到远端输入子带抽取向量U_i(k)；也对近端子带信号d_i(n)经抽取器进行I抽取得到近端子带抽取信号d_i(k)；C、仿射投影，D、滤波器输出，将远端输入子带仿射投影矩阵X(k)通过滤波器滤波后得到输出向量Y(k)；E、回声抵消，F、抽头权向量更新，基于当前净信号向量的最大熵V(k)更新确定出下一抽取时刻的权向量，G、迭代，令k＝k+1,重复A、B、C、D、E、F的步骤,直至通话结束。其回声消除效果好，抗干扰能力强。

主权项

1.一种仿射投影最大熵子带自适应回声消除方法，其步骤如下：A、远端信号分割将当前时刻n到时刻n‑L+1之间的采样远端信号,构成当前时刻n的远端信号向量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；远端信号向量U(n)经分析滤波器一分割成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，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)经分析滤波器二分割成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为远端子带向量或近端子带信号的总个数；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时刻的远端输入子带向量U_i(n)抽出，得到抽取时刻k的远端输入子带抽取向量U_i(k),U_i(k)＝[u_i(kI),u_i(kI‑1),...,u_i(kI‑L+1)]^T；同样，也对近端子带信号d_i(n)经抽取器进行I抽取得到抽取时刻k的近端子带抽取信号d_i(k)，d_i(k)＝d_i(KI)；其中，K为抽取的序号，k为第K次抽取的抽取时刻；C、仿射投影将抽取时刻k和前P‑1个抽取时刻的远端子带抽取向量U_i(k),U_i(k‑1)…U_i(k‑P+1)组合，得到抽取时刻k的远端子带仿射投影矩阵，X_i(k)＝[U_i(k),U_i(k‑1),...,U_i(k‑P+1)]；再将抽取时刻k的I个远端子带仿射投影矩阵X₁(k),X₂(k),...,X_I(k)组合得到抽取时刻k的远端输入子带仿射投影矩阵X(k),X(k)＝[X₁(k),X₂(k),...,X_I(k)]；同时，将抽取时刻k和前P‑1个抽取时刻的近端子带抽取信号d_i(k),d_i(k‑1),...,d_i(k‑P+1)组合，得到抽取时刻k的近端子带仿射投影矩阵D_i(k)＝[d_i(k),d_i(k‑1),...,d_i(k‑P+1)]；再将抽取时刻k的I个近端子带仿射投影向量D₁(k),D₂(k),...,D_i(k),...,D_I(k)组合得到抽取时刻k的近端子带仿射投影向量D(k)，D(k)＝[D₁(k),D₂(k),...,D_i(k),...,D_I(k)]；D、滤波器输出将抽取时刻k的远端输入子带仿射投影矩阵X(k)通过自适应回声消除滤波器滤波后得到抽取时刻k的输出向量Y(k)，Y(k)＝W(k)^TX(k)；其中，W(k)为抽取时刻k的自适应回声消除滤波器的抽头权向量，其初始值为零，即W(1)＝0；E、回声抵消将抽取时刻k的近端子带仿射投影向量D(k)与抽取时刻k的输出向量Y(k)相减后得到抽取时刻k的回声消除后的净信号向量E(k)，E(k)＝D(k)‑Y(k)，并将其回送给远端；F、抽头权向量更新计算出净信号向量最大熵V(k)，V(k)＝exp[‑0.04×diag(X^T(k)X(k))E(k)⊙E(k)]其中，exp[·]表示取自然指数，diag(·)表示取矩阵的对角元素,⊙表示向量的对应元素相乘；计算下一个抽取时刻k+1的自适应回声消除滤波器的抽头权向量W(k+1)，W(k+1)＝W(k)+μX(k)(X^T(k)X(k)+δH)^‑1E(k)⊙V(k)其中，μ为步长，取值为0.01～1，δ为正则化参数，其取值为0.001～0.01，H表示单位矩阵，G、迭代令k＝k+1,重复A、B、C、D、E、F的步骤,直至通话结束。