[发明专利]具有用于最佳适应的卡尔曼滤波器的回声消除方法

说明书

                        技术领域

该发明涉及一种在电信系统中自适应滤波器类型的回声消除方法。

                        发明背景

在无线电通信系统中，回声控制是一个重要的问题。在公共交换电话网(PSTN)中，由于阻抗不匹配，回声常常在四线到两线的连接处产生。更精确地，在用户和交换机之间的本地回路使用两线连接，而交换机之间的连接使用四线。在两线和四线连接之间的耦合由一种称之为混合电路的电气设备形成。理想地，混合电路应该将所有流入信号能量从远端(远处的说话者)直接传送到近的终端。由于是全双工的连接，当远端说话者在讲话时，近端说话者也必须可能讲话。不幸地是，这意味着由于在混合电路中阻抗不匹配，一些来自于远端的信号能量会被反射回远端。这些混合电路的数目是很多的，因此手动调整它们是不可行的。这种情况是对称的，即，当近端说话时，在远端会产生同样的效果。

在解决回声消除问题的尝试中，曾建议使用自适应滤波器，尤其是相应于NLMS算法修改的滤波器。这种算法由于它的相对低的复杂性而吸引人。然而，该算法的一个缺点是它的慢收敛性。

                        发明概要

因此，提供一个具有改进的收敛时间和低复杂度的回声消除方法是该发明的一个目标。根据本发明在电信系统的混合电路中消除由一个输入信号X(t)产生的回声信号的方法，包括步骤：在一个精细脉冲响应卡尔曼滤波器中对所述输入信号进行滤波，所述卡尔曼滤波器有一个时间变化卡尔曼增益矢量K(t)，所述矢量确定所述滤波器的时间变化滤波器抽头，所述增益矢量K(t)和以下矢量成正比： P 1 ( t ) x ( t - 1 ) P 1 ( t ) x ( t - 2 ) . . . P n ( t ) x ( t - n ) ]]>其中n表示滤波器抽头数，t表示离散时间，并且P_i(t)，i＝1…n，表示矩阵P(t)的第i个对角线元素，所述矩阵P(t)是所有t的对角，独立于所述输入信号，并且每个所述对角元素满足以下形式的相应标量等式： P - i ( t + 1 ) = P - i ( t ) + S ( t - i ) r i - S ( t - i ) P - i 2 ( t ) α + S ( t - i ) P - i ( t ) , i = 1 . . . n ]]>其中r_I和α是恒定参数，而s(t-i)是单位步长函数；并且从所述回声信号中减去所述滤波器信号。