[发明专利]一种零吸引变核宽度的最大熵回声消除方法

说明书

一种零吸引变核宽度的最大熵回声消除方法，其步骤是：A、获取信号，将远端传来的语音信号采样得到当前时刻n的远端信号离散值x(n)；同时，对近端麦克风收集到的回声信号采样得到当前时刻n的期望信号d(n)。B、滤波器的输出，C、回声抵消，将近端信号d(n)与输出信号y(n)相减得到误差信号e(n)，D、权系数向量的更新：D1、根据当前时刻n的误差信号e(n)，算出当前时刻n去冲激干扰的误差信号D2、计算当前时刻n的核宽度σ_n；D3、利用前时刻n的核宽度σ_n更新得到下一个时刻n+1的抽头权向量W(n+1)；E、令n＝n+1，重复A、B、C、D的步骤,直至通话结束。该方法对电话通信这种系统的辨识能力强且收敛速度快、稳态误差低，回声消除效果明显。

技术领域

本发明属于语音通信的自适应回声消除技术领域。

背景技术

在通信系统中，噪声和回声的干扰一直不能被忽略掉。其中，最主要影响语音通话质量的是声学回声。声学回声是指用户在通信过程中能够反复听到自己的声音。回声时延短是察觉不到的，可理解为频谱失真的一种形式。反之，时延超过几十毫秒，回声就可单独觉察到。由于人耳对回声极其敏感，因此对消除声学回声方法的研究仍是一个热门的课题。

在自适应回声消除方法中，被广泛用到的方法主要有传统最小均方(LMS)算法和仿射投影(APA)算法等。但是在回声信道中，大多数都是稀疏信道，这种稀疏系统的脉冲值只有极少数不为零其余均为零或接近零。而在这种系统中LMS和APA算法的稳态误差就会变大、收敛速度变慢。同时，当系统存在冲激噪声时，上述算法会非常不稳定

目前，在较成熟的收敛性较好且抗冲击干扰的回声消除方法有如下所示：文献1“Adaptive Filtering under a Variable Kernel Width Maximum CorrentropyCriterion”(Fuyi Huang,Jiashu Zhang,and Sheng Zhang，CTransactions on Circuitsand Systems II:Express Briefs(2017))该方法利用了最大熵准则能够很好抗冲激干扰。但由于该算法没有考虑系统的稀疏性，因此在解决稀疏系统问题时性能会下降。

发明内容

本发明的目的就是提出一种零吸引变核宽度的最大熵回声消除方法，采用该方法进行回声消除，能获得更快的收敛速度和更低的稳态误差。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种零吸引变核宽度的最大熵回声消除方法，其步骤如下：

A、获取信号

将远端传来的语音信号采样得到当前时刻n的远端信号离散值x(n)；同时，对近端麦克风收集到的回声信号采样得到当前时刻n的期望信号d(n)。

B、计算自适应滤波器的输出y(n)

将远端信号离散值x(n)在当前时刻n到时刻n-L+1的值构成当前时刻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表示自适应滤波器抽头数，L＝512或1024，上标T代表转置；

计算当前时刻n的自适应滤波器的输出信号y(n)，y(n)＝W^T(n)x(n)，其中，W(n)为当前时刻n的自适应滤波器的抽头权向量，其长度等于L，初始值为零向量即W(1)＝0；

C、回声抵消

将当前时刻n的期望信号d(n)减去当前时刻n的自适应滤波器的输出信号y(n)，得到当前时刻n的误差信号e(n)作为当前时刻n消除回声后的近端信号再传送给远端，即e(n)＝d(n)-y(n)；

D、权系数向量的更新

D1、根据当前时刻n的误差信号e(n)，算出当前时刻n去冲激干扰的误差信号