声学回声抵消算法及其实现(可复制论文).pdf

摘要关键词:自适应滤波、、双端检测、、互相关、相干随着现代通信技术的发展,通信的距离越来越远,通信方式越来越多,譬如电话会议、等的发展,使回声抵消越来越重要。回声其实无处不在。当人与人交谈时,声音从地板、墙壁和相邻的物体上反射回来的回声进入人们的耳朵。如果回声和声音之间的时间延迟很短,人们就注意不到回声的存在。相反,当回声的延迟时间超过了几十个毫秒,它就会被察觉出来。同说话产生的回声一样,在电话线上也存在着回声。在电路的任何一点,如果阻抗不匹配,那么信号的一一部分就会反射造成回声。本文研究了回声抵消中的两个核心技术:自适应滤波器和双端检测。首先简单介绍了回声的产生机理,针对电回声和声回声的不同我们有不同的处理方法。详细介绍了声回声抵消的方法。自适应滤波器通常由两部分组成,其一是滤波子系统,根据它所要处理的功能而往往有不同的结构形式。其二是自适应算法部分,用来调整滤波子系统结构的参数,或滤波系数。在白适应调整滤波系数的过程中,有不同的准则和算法。最陡下降算法是理解各种基于梯度的自适应方法的基础。惴ㄒ云浼虻性而广受青睐,但是收敛速度慢限制了它的使用范围。随着各种基于惴ǖ变形算法的提出,惴ǖ氖樟菜俣鹊玫搅撕艽蟮奶岣摺惴ㄊ枪橐换疞算法的推广。惴ㄓ隠算法的基本差别是惴ㄖ械牟匠げ问皇淙胂量的相关矩阵的逆所代替。本文针对经典算法做了一些改进,提出一个算法;对惴ā惴ā算法的多种变形算法进行仿真,并比较了它们的优缺点。在双端对讲情况下的远端语音信号作为自适应算法的干扰,易导致自适应算法发散。通常,自适应回声抵消系统是在双端对讲检测的基础上,根据双端对讲状态来控制滤波器系数的调整方式。现在常用的双端检测算法有检测技术、互相关检测技术和相干检测技术。本文对回声延时的估计方法做了一些改进,并对归一化互相关检测技术进行仿真比较。
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研究生签名:型&新签名:扯日期:少哆研究生签名:整盘竖东南大学学位论文使用授权声明东南大学学位论文独创性声明日期:堕:瑙本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导械难芯抗ぷ骷叭〉玫难芯砍晒尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我煌ぷ鞯耐径员狙芯克龅娜魏喂毕拙言诼畚闹凶髁嗣魅返乃得鞑⒈硎玖诵灰狻东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质沧文的内容帽一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布刊登畚牡娜ú炕虿糠帜谌荨B畚牡墓ú包括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼
。当我们在打电话尤其是长途电话时,能从电话听筒中听到自己的一段延迟后的声音,这就是一种回声。实际上在语音通信、数据通信、卫星通信、电话会议、免提电话等系统中,都不同程度地存在回声现象。回声的存在影响了通信质量,严重时会使通信系统不能正常工作。随着现代通信技术的发展,通话的距离也越来越长,近年来的无线接入网,卫星网等的广泛使用更使信号延迟大大增加,从而回声现象也就更加严重。因此,必须采取有效措施来抑制回声,消除其影响,以提高语音通信质量。使用回声抵消器正是解决回声问题的有效方法。通信系统的回声主要有电学回声和声学回声两种。回声消除器首先是在为长途应用而设计的网络中引入的。长途应用中包含过量的传播延迟,这种现象突显出了将双线连接转换为四线系统的混合线路的不完整性。这种混合线路的不完整性被描述为”信号泄漏”或因阻抗失配而导致的信号反射,称为网络电学回声渤莆;旌匣厣。在图中,描述了这种现象。电学回声是由于电路阻抗不匹配造成的“““,其主要特点是回声路径变化慢,对一个具体的用户来说,电学回声路径的变化通常比较小。另外,电学回声路径冲激响应持续时间比较短,一般为几个毫秒,自适应建模滤波器的阶数一般比较缪Щ厣窒图
畴嚣:篡:核贸Щ厣低。这些特征使得电学回声的消除相对来说比较简单。当然,如果电缆的长度足够长,电学回声的影响也是很明显的。图给出了典型的电学回声路径冲激响应在免提全双工通信系统中,当远端麦克风被放置在能够直接接收到远端扬声器发出的声音或者是它经周围临近物体反射的反射声时,远端扬声器播放的本地语音信号就会部分地通过远端麦克风传回到本地用户,这样本地用户就又昕到了自己的声音。这种由扬声器与麦克风耦合导致的回声,称为声学回声。图出了声学回声产生的基本原理。卢学回声是由麦克风和扬声器之间的耦合引起的”渲饕L