基于自適應(yīng)濾波器的回聲消除算法研究及應(yīng)用.pdf

1、在語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星通信、VoIp、免提電話(huà)、電話(huà)會(huì)議系統(tǒng)以及視頻會(huì)議系統(tǒng)等通訊系統(tǒng)中，都不同程度的存在回聲現(xiàn)象?；芈暤拇嬖谟绊懥送ㄐ刨|(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至使通信系統(tǒng)不能正常工作。因此，必須采取有效措施來(lái)抑制回聲，消除其影響，才能提高語(yǔ)音通信質(zhì)量。
　　 為了克服這種通信環(huán)境下存在回聲所造成的煩惱，通常做法是使用自適應(yīng)回聲消除器。自適應(yīng)回聲消除器中涉及到兩大關(guān)鍵問(wèn)題：自適應(yīng)濾波算法和雙端發(fā)聲檢測(cè)算法。
　　 首先，本文詳

2、細(xì)地討論了各種常用的自適應(yīng)濾波算法，通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)對(duì)比給出了各種算法存在的優(yōu)缺點(diǎn)。LMS算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，魯棒性好，但是，收斂速度慢。和LMS算法相比，NLMS算法的收斂速度更快，但是，計(jì)算量增大，并且當(dāng)遇到相關(guān)信號(hào)時(shí)，收斂速度變慢。PNLMS算法利用了網(wǎng)絡(luò)中回聲路徑的稀疏特性使其收斂速度快于NLMS算法，但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)回聲路徑的脈沖響應(yīng)發(fā)生色散時(shí)，PNLMS算法則以遠(yuǎn)低于NLMS的速率收斂。APA算法計(jì)算復(fù)雜度中等，魯棒性不如

3、NLMS算法好，但是可以取得較快的收斂速度。RLS算法計(jì)算復(fù)雜度較高是O(M2)，這是實(shí)時(shí)計(jì)算中無(wú)法承受的，并且RLS算法的魯棒性不高，但是收斂最為快速。然而，對(duì)于固定步長(zhǎng)的自適應(yīng)濾波算法而言，都存在一個(gè)共同的缺點(diǎn)：收斂速度和穩(wěn)態(tài)失調(diào)對(duì)步長(zhǎng)選擇的矛盾性，同時(shí)，固定步長(zhǎng)的自適應(yīng)濾波算法之間在收斂速度和穩(wěn)態(tài)失調(diào)上具有一定的互補(bǔ)性。為此，我們提出了一種集成多種自適應(yīng)濾波算法的回聲消除框架，以挖掘不同自適應(yīng)濾波算法以及不同步長(zhǎng)選擇之間的互補(bǔ)性，

4、來(lái)獲得穩(wěn)定的消除效果。
　　 此外，本文還詳細(xì)地介紹了常用的一些雙端發(fā)聲檢測(cè)算法，分析比較了回聲消除和干擾抵消的算法原理，指出回聲消除就是干擾抵消的一個(gè)特例，因此，可把回聲消除自適應(yīng)濾波算法用于干擾抵消中?；谶@種思想，我們將雙濾波自適應(yīng)算法用于干擾抵消中，提出了車(chē)載命令詞識(shí)別系統(tǒng)背景音樂(lè)的自適應(yīng)抵消算法，該算法首先用預(yù)白化方法降低音樂(lè)信號(hào)的相關(guān)性，提高算法的收斂速度，然后用雙濾波自適應(yīng)算法來(lái)消除音樂(lè)干擾，提高命令詞識(shí)別率。