一种低延时双端发音检测方法

回声消除是提高通信中语音信号质量的关键技术。其主要难题是回声路径估计的自适应算法的控制逻辑。为了达到较好的回声消除效果,自适应滤波器需要在双端发音模式下缓慢更新或停止更新,而在其他模式快速学习。现有的双端发音检测算法没有考虑检测延时问题,使得滤波器在停止更新前已经发散,严重影响了回声消除的效果。针对该问题,在滤波器收敛时回声消除至少达到10 dB的假设前提下,对传统的能量比较法进行改进,提出低延时的解决方案。实验结果表明,该方法比相关比较法的检测延时减少了35毫秒以上。     

改进的NLMS算法在回声消除系统中的应用

回声消除系统使用自适应滤波器模拟回声信道,自适应滤波器的阶数对回声消除效果具有重要的影响,合适的阶数可以提高回声消除效果。根据滤波器活跃区域权值可以模拟出基本的回声信道的原理,改进的NLMS算法首先将滤波器的初始权值阶数分帧,并求取每帧内权值的均值与抖动状态,然后通过比较阈值结果调整滤波器权值的活跃区域,摒弃非活跃权值区域,最终根据活跃权值的总帧数调整滤波器的阶数。改进的NLMS算法不仅保留了NLMS算法的结构简单、快速收敛的优点,而且实时调整滤波器阶数,降低稳态误差。通过回声消除仿真对比实验显示,算法的滤波器失准系数低于NLMS、PNLMS算法。     

一种新的分割式比例仿射投影算法

针对自适应算法收敛速度和计算复杂度之间的矛盾．提出一种基于集员滤波的分割式比例仿射投影算法（SM-SPAPA）。该算法中只有当参数估计误差大于给定的误差门限时滤波器系数才进行迭代更新,从而能有效地减少滤波器系数的迭代次数。仿真结果表明,由于每次迭代将对误差性能贡献最大的输入信号筛选出来作为输入,从而能加快收敛速度,同时还能够减少算法的运算量。     

一种新的变步长自适应滤波算法研究

针对滤波器在亚模型(under-modeling)工作状态下定步长自适应算法收敛速度和稳态误差之间的矛盾,提出一种变步长分割式比例仿射投影算法(VSS-SPAPA)。该算法考虑到系统干扰噪声和滤波器权系数个数小于回声路径长度时引起的亚模型噪声对回声消除系统性能的影响,利用后验误差去补偿这两类噪声的负面作用,建立一个新的目标函数,根据该目标函数,导出一种适用于比例仿射投影算法整体步长的调节方法。仿真结果表明:在增加少量计算量的情况下,新算法的收敛速度和稳态性能与定步长比例仿射投影算法以及已有变步长算法相比得到了明显提高。     

一种无双端会话检测的回声抵消算法

为了解决回声抵消器中双端会话检测器计算量大,以及由于其时间的延迟而导致回声抵消性能恶化的问题,提出了一种无双端会话检测的信号的时变功率谱声回声抵消算法。根据双端会话时近端会话与远端会话相互之间的独立性,推导出远端会话信号的时变功率通过回声路径的冲激响应系统与麦克风输入信号的时变互功率相等,利用最小均方误差的自适应滤波来估计回声路径的冲激响应,从而将回声抵消掉。该算法不同于现有的回声抵消算法,它在进行回声抵消的过程中,不需要进行双端会话检测。通过将该算法的步长进行归一化处理,使得自适应滤波器的系数收敛变快,稳定性变强。仿真实验表明,该算法能够在各种会话情况下进行有效的回声抵消。     

采用变步长算法的无双端检测回声系统

提出了一种新型无双端检测的自适应回声消除系统,在与传统的回声消除系统比较过程中,本系统表现出了良好的性能,不但结构简单,计算量也小.模拟双端通信实验表明,该自适应滤波器工作正常,回声消除性能好,减少了采用传统的回声消除算法中双端检测错误造成语音切音现象和回声消除不干净的状况.     

一种改进的集员滤波仿射投影算法

在优化算法的研究中,集员滤波的仿射投影算法具有比传统仿射投影算法迭代次数少、计算量小等优点,但实际应用中,算法的计算复杂度与滤波器长度成正比,当滤波器长度较大时限制了实时实现.为减少误差,实时运行,提出了一种改进算法.算法中当输出误差小于给定误差门限时,滤波器系数不必进行调节;否则将滤波器系数分成多个系数子集,通过仅更新权系数某一子集的方法,减少了原算法每次迭代中需更新的抽头权系数个数.采用一个声回波消除方法进行仿真.仿真验证了改进算法的性能,表明新算法与基于集员滤波的仿射投影算法相比,具有更快的收敛速度,并降低了计算复杂度.     

一种改进的NLMS算法及其在回声消除中的应用

针对回波抵消器中大量抽头系数需要更新的问题,提出了一种基于权系数局部迭代和集员滤波的NLMS算法。首先基于权系数瞬时梯度估计的Mmax系数局部迭代方法,在每次迭代中把幅度较大输入元素对应的权系数筛选出来进行更新。其次,为了进一步减少算法的运算量,引入了基于系数稀疏更新理论的集员滤波算法,该算法中只有当参数估计误差大于给定的误差门限时滤波器系数才进行迭代更新,从而有效地减少了滤波器系数的迭代次数。     

一种基于半盲源分离的回声抵消方法

传统的声学回声抵消算法中双端对讲会导致自适应滤波器的更新受到影响,因此一般需要配合双端对讲检测技术来调节滤波器的更新速度。本文提出了一种基于半盲源分离的无需双端对讲检测的频域回声抵消方法。假设近端和远端信号为零均值复高斯分布的前提下,在半盲源分离问题的框架中采用最大似然估计得到回声路径,在估计回声路径的更新过程中引入对近端信号的能量估计,解决了近端信号对回声路径估计的干扰问题。实验表明,该方法在双端对讲、路径变化以及不同信噪比下均表现出较好性能。     

IP电话系统中的消回声处理

分析了IP电话系统中回声的特点,并针对其回声具有路径延尺、延尺抖动大等特点,提出了一种基于延尺分析的自适应回声消除器设计的新思想和相关算法。介绍了自适应回声消除器的基本结构及各个功能模块,例如：变阶自适应滤波器,语音状态检测器,延尺分析器和NLMS算法控制器。本文还详细论述了以TMS320C6201DSP为硬件平台实现能运用在IP电话网关中的自适应回声消除器及其在IP电话系统中的连接关系。在文章的最后,列举了自适应回声消除器的性能测试结果,并分析了自适应回声消除器的优点,证明了自适应回声消除器能很好地解决IP电话系统中的回声消除问题。     

具有双方对讲保护的自适应回波消除新算法

基于电话会议的声学回波中的双方对讲情况,本文提出了一个无需设置双方对讲检测器,但仍能在双讲过程中保护自适应滤波器消除性能的NLMS类算法.由于可以由远端信号和近端混合接收信号之间的相关性系数的变化来判断双讲发生或回波路径改变,所以改进的算法中直接将其代入滤波器权系数的迭代公式中,从而控制滤波器系数更新的快慢.仿真结果表明与同类算法相比,采用更小的计算量,该算法在双方对讲时能较好地起到保护作用,而在回波路径改变时也具有快速的跟踪性能.     

一种使用双滤波器的回声消除算法

首先讨论了回声消除中的双端发声问题，指出传统的双端发声检测方法用于回声消除时，其不可避免的误检会导致回声消除系统性能严重恶化，使系统不稳定。本文提出一种使用双滤波器的回声消除算法。该算法使用自适应滤波器跟踪回声信道，使用一个辅助滤波嚣和自适应滤波器一起完成回声消除。实验结果表明．谊算法与传统算法相比，运算量相当;但在双端发声期间，该算法稳定性更高，回音往返损耗增强（Echo return loss enhancement，ERLE）有明显的改善。     

基于分段块频域自适应滤波算法的长延时回声消除

在网络电话、电话会议、车载电话、IP电话等免提电话系统以及其他一些通信系统中,要想得到高质量的回声消除效果,必须抑制声学回声、尤其是长延时回声.然而对于长延时回声的抑制,如果采用传统的基于LMS/NLMS的自适应算法,则会产生大而复杂的计算量,且收敛速度慢.为解决此问题,本文对分段块频域自适应滤波算法进行了研究,即首先对该算法进行了描述,然后通过录制两个语音信号进行仿真.仿真结果表明,该方法具有非常好的长延时声学回声消除效果.     

一种计算复杂度低的双端通话检测算法

在声学回音消除中,近端语音的出现会导致模拟回音路径的自适应滤波器发散,一个成熟的声学回音消除器应该包含有双端通话检测算法。针对这个问题,提出了一种计算复杂度低的、基于麦克风信号与误差信号的互相关双端通话检测算法。同时,该算法与滤波器系数缓存机制相结合以进一步提高系统的鲁棒性。实验结果表明,该算法具有良好的检测性能,可以对双端通话的出现和消失做出快速响应,同时能显著提高系统在双端通话环境下的回音消除效果。     

基于LMS算法的自适应滤波器在声学回声消除中的应用

阐述了自适应滤波器的基本原理,在介绍LMS自适应滤波算法的基础上,利用TMS320VC5402 DSK的软、硬件平台,进行LMS自适应滤波器的设计仿真,并对语音回声进行消除。实验表明,该算法在应用中具有良好的滤波性能,达到了较好的回波消除效果。     

联合估计稳态算法及其在过程辨识中的应用

时滞和滤波联合估计问题是自适应系统建模和时滞估计两方面的交叉.本文针对 先时滞后滤波的串联模型.提出基于快速横向滤波器的递推最小二乘算法,并以合成氨生产 过程现场数据为例进行模型预测.仿真结果表明,这种结合时滞跟踪的自适应滤波器适于变 时滞低阶系统建模.