[发明专利]一种基于M估计的成比例类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M估计的成比例类仿射投影自适应回声消除方法，其步骤如下：A、远端信号采样；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)，y(n)＝W^T(n)X(n)；C、回声抵消，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，使用基于M估计的成比例类仿射投影的方法，计算出时刻n的自适应滤波器抽头量W(n)，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，属于通信的回声对消技术领域。

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，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。

目前效果较好、使用较多的自适应回声消除方法是基于M估计的成比例归一化最小均方(PNLMM)。也有学者提出了这种方法的改进方法——基于M估计的改进成比例归一化最小均方(IPNLMM)(文献1“基于成比例的自适应鲁棒回声消除算法”，黄章梁，中国硕士学位论文2012)。该方法使输入向量乘以跟输入向量正相关的成比例矩阵，使得输入信号分配到不同的自适应滤波器权值更新步长参数与输入向量正相关，从而加快了算法辨识稀疏系统时的收敛速度；通过M估计的思想，设置一个阀值参数，当误差小于阀值参数时，权值向量正常更新，当误差大于阀值参数时，阀值参数代替误差进行权值向量更新，使算法具有良好的抗冲激噪声能力；但其进行权值向量更新时，其输入的误差信号只是当前时刻的误差信号，并且也只是输入的当前时刻的输入向量，对严重自相关信号，没有充分利用相邻的前数个时刻信号中的相关信息，导致收敛速度会严重下降，而语音输入信号，经常会出现这种情况；因此，其收敛速度还有待提高。

发明内容

本发明的发明目的就是提供一种基于M估计的成比例类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M估计的成比例类仿射投影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到时刻n-L+1之间的远端采样信号离散值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；

B、回声信号估计