[0031] 实施例
[0032] 本发明的一种具体实施方式是,一种基于正交变换的仿射投影符号回声消除方法,其步骤如下:
[0033] A、获取信号
[0034] 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);
[0035] B、计算自适应滤波器的输出y(n)
[0036] 将当前时刻n和前L-1个时刻的L个远端信号离散值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表示自适应滤波器抽头数,L=512或1024,上标T代表转置;
[0037] 计算当前时刻n的自适应滤波器的输出信号y(n),y(n)=wT(n)x(n),其中,w(n)为当前时刻n的自适应滤波器抽头权向量,其长度等于L,初始值为零向量;
[0038] C、回声抵消
[0039] 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),得到的误差信号e(n)作为消除回声后的近端信号再传送给远端,即e(n)=d(n)-y(n);
[0040] D、正交变换
[0041] D1、用当前时刻n和前M-1个时刻的M个滤波器输入向量x(n),x(n-1),...,x(n-M+1),生成当前时刻n的自适应滤波器输入矩阵X(n),X(n)=[x(n),x(n-1),...,x(n-M+1)],其中,M为仿射投影阶数,其取值范围为8-15;
[0042] D2、用当前时刻n和前M-1个时刻的M个期望信号d(n),d(n-1),...,d(n-M+1),生成当前时刻n的期望信号向量D(n),D(n)=[d(n),d(n-1),...,d(n-M+1)]T;
[0043] D3、对当前时刻n的自适应滤波器输入矩阵X(n)的列向量进行正交变换,得到K=M个当前时刻n的自适应滤波器的解相关列向量uk(n),其中,k为解相关列向量uk(n)的序号,l为迭
代参数,l=1,2,…,k-1;
[0044] 再将这K个当前时刻n的自适应滤波器的解相关列向量uk(n)构成当前时刻n的自适应滤波器的解相关输入矩阵U(n),U(n)=[u1(n),u2(n),...,uk(n),...,uK(n)];
[0045] D4、根据当前时刻n的自适应滤波器输入矩阵X(n)与当前时刻n的自适应滤波器解相关输入矩阵U(n),算出当前时刻n的解相关系数矩阵Γ(n),Γ(n)=[U-1(n)X(n)]T,其中,U-1(n)为U(n)的逆矩阵;
[0046] D5、将当前时刻n的解相关系数矩阵Γ(n)的逆矩阵Γ-1(n)与当前时刻n的期望信号向量D(n)相乘,得到当前时刻n的解相关期望信号向量D'(n)=Γ-1(n)D(n);
[0047] E、更新自适应滤波器的抽头权向量
[0048] 计算下一时刻n+1的自适应滤波器抽头权向量其中:sgn[·]表示符号函数
运算,μ为步长,其取值范围为0<μ<0.02;
[0049] F、令n=n+1,重复A、B、C、D、E的步骤,直至通话结束。
[0050] 仿真实验:
[0051] 为了验证本发明的有效性,进行了仿真实验,并与算法APA和APSA在双端通话中进行了对比。
[0052] 一、仿真条件
[0053] 回声路径的脉冲响应wo是在高2.5m,宽3.75m,长6.25m,温度20℃,湿度50%的安静密闭房间内采集到的,其长度L为512,如图1所示。在双通话情况中,远端语音信号x(n)和T近端语音信号η(n)如图2、3所示。近端麦克风接收到的期望信号d(n)可通过公式d(n)=x(n)wo+v(n)+η(n)计算获得,其中,背景噪声v(n)是信噪比(SNR)为30dB的白色高斯噪声,η(n)表示近端语音信号。失调( 单位为分贝),被用于评价各方
法的性能。为了公平比较,这些算法的参数取值如表1所示。
[0054] 表1各方法的参数取值
[0055]
[0056] 图4是仿真实验中APA方法,APSA方法和本发明方法的1次实现的失调曲线。从图4可以看出,双通话发生在时刻n=2×104到4×104之间,在这期间APA算法是发散的,而APSA算法和本发明仍然是收敛的。这说明,本发明与APSA算法对于双通话有好的鲁棒性。另外,对比APSA算法,本发明有更好的性能,如收敛速度快和稳态失调小。