[发明专利]改进型的NLMS消回声算法

说明书

本发明公开了一种改进型的NLMS消回声算法，包括以下步骤：S1、使用双门检测算法判断当前是否有人在讲话：定义两个统计量ξ_a和ξ_b，设定两个门限T₁和T₂，首先计算出统计量ξ_a，然后它和门限T₁相比较，如果有ξ_a≥T₁，则判断是单端发声；否则，再计算出统计量ξ_b，然后和门限T₂作比较，如果ξ_bT₂则判断为双端对讲；如果ξ_b≤T₂则判断为单端讲话；S2、采用回声数据延时估计；S3、通过NLMS自适应滤波器消回声，得到不含回声信号的正常语音输入信号。本发明可以实现较高性能的并行离散更新，并可以处理LDM空间装不下的大数据离散更新问题。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种改进型的NLMS消回声算法。

背景技术

在目前城市轨道交通全自动驾驶快速发展的情况下，为了适应全自动驾驶场景的特殊需求，增设了乘客紧急对讲、列车广播、头尾端对讲及行调对讲等功能设施，通过这设施的安装运行，提高了城市轨道交通在全自动驾驶场景下的应急处理能力、运营的安全性和可靠性，为城市轨道交通通的全自动驾驶提供了有力的保障。而以上实时通信场景中，对于对话交流的信号传输有一定的要求，如果噪音太多就无法及时获取关键信息，容易造成安全隐患。现有的消回声算法对于全双工对讲带宽计算量及抗噪能力有一定的要求，但仍不能满足以上全自动化设施的需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种改进型的NLMS消回声算法，该技术可以减少音频数据发送量，降低网络带宽占用率及带宽计算量，尤其在实时通信场景下，提高传输效率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种改进型的NLMS消回声算法，包括以下步骤：

S1、使用双门检测算法判断当前是否有人在讲话：

定义两个统计量ξ_a和ξ_b，设定两个门限T₁和T₂：

(1)麦克风信号D与自适应滤波器输出信号之间的互相关，记为ξ_a，

(2)麦克风信号D与误差信号E之间的互相关，记为ξ_b；

其中，D、E表示一段信号，所述D＝{d(1),d(2)...,d(N)}，N表示信号D的长度，D、E的计算方式相同，

相关系数的计算公式如下：

其中，r(A,B)表示信号A与信号B之间的互相关系数，μ_A、μ_B、σ_A、σ_B分别表示信号A和B的均值和标准差，N表示信号A和B长度，此处A、B分别指代D、E；

上述μ_A、σ_A的计算公式如下：

首先计算出统计量ξ_a，然后它和门限T₁相比较，如果有ξ_a≥T₁，则判断是单端发声；否则，再计算出统计量ξ_b，然后和门限T₂作比较，如果ξ_bT₂则判断为双端对讲；如果ξ_b≤T₂则判断为单端讲话；在此过程中，检测的结果控制着自适应滤波器工作，双端对讲时，滤波系数应暂停更新；单端讲话时，滤波系数正常进行更新；