一種自適應噪聲消除裝置及方法
2023-06-15 03:00:01
><![CDATA[u(n)=b2*(cos((a*e(n)+1)*pi)+1)e(n)(-1a,1a)be(n)(-1a,1a)]]>W(n+1)＝W(n)+2u(n)e(n)X(n)其中，X(n)為輸入信號及其延時形式構成的濾波器處理的輸入向量；d(n)是濾波器的期望響應信號；e(n)是輸出信號和期望響應的誤差信號；W(n)是抽頭係數向量；參數a＞0控制函數的形狀，參數b＞0控制函數的取值範圍；參數a、b由實驗確定具體應用的最佳值。2、一種最小均方誤差自適應濾波器實現方法，其特徵在於用以對輸入信號x(n)進行數字濾波以產生輸出信號y(n)，該方法通過以下步驟實現(1)抽頭係數更新控制模塊將抽頭係數向量初始化為0;(2)抽頭係數更新控制模塊確定迭代公式參數a和b;(3)濾波器接受輸入信號x(n)和期望信號d(n)，使用延遲器模塊將輸入信號x(n)分解成多個延時信號，構成輸入信號向量X(n);(4)乘法器模塊將每個抽頭係數乘以輸入信號的延時信號，使用加法器模塊將各個結果相加，產生輸出信號y(n);(5)抽頭係數更新控制模塊利用期望信號和輸出信號產生誤差估計e(n0，將獲得的差值反饋到抽頭係數，使用以下公式計算更新步長；6*(cos(0*e(")+l)*;7/)+l)e(")e(—丄,丄)^人aa2*6e(")g(-丄，丄)(6)抽頭係數更新控制模塊利用以下公式產生抽頭使能信號，用以控制最小均方誤差自適應濾波器抽頭係數的更新操作；町"+1>=,+刷(7)重複步驟(3)_(6)，直至輸入結束。3、一種自適應噪聲消除器，其特徵在於釆用單聲道結構和自適應濾波器，適用於行動裝置無線對講應用；所述單聲道結構由拾音器和延時器構成，所述拾音器獲取含噪信號作為自適應噪聲消除器的主要輸入，所述延時器用來對拾音器獲取的含噪信號進行延時，作為噪聲消除器的參考輸入；所述自適應濾波器是一個最小均方自適應濾波器，可以採用如下迭代公式formulaseeoriginaldocumentpage0所述濾波器接受拾音器的含噪信號作為濾波器期望響應信號，接受延時器的含噪延遲信號作為濾波器輸入信號，對輸入信號進行濾波產生濾波後的乾淨信號。4、根據權利要求3所述的一種自適應噪聲消除器，其特徵在於所述自適應濾波器的抽頭係數初始權值可以由以下方法確定利用已有的不含噪信號作為期望信號，使用自適應濾波算法得到收斂後的權向量後，將此權向量作為噪聲消除器初始權向量的先驗知識。5、一種自適應噪聲消除器的實現方法，其特徵在於用以對輸入的含噪信號進行噪聲消除，該方法通過以下步驟實現(1)噪聲消除器的拾音器拾取含噪信號，作為噪聲消除器的主要輸入；(2)使用延時器將含噪信號進行一個特定周期的延時，作為噪聲消除器的參考輸入；(3)自適應濾波器獲取延時信號，作為輸入信號，獲取含噪信號作為期望響應，進行數字濾波，其中所述自適應濾波器是最小均方自適應濾波器，可以採用如下迭代公式formulaseeoriginaldocumentpage4(4)將自適應濾波器的輸出作為消噪後的信號輸出。6、一種自適應噪聲消除器，其特徵在於採用存儲模塊、單聲道結構和自適應濾波器，適用於行動裝置無線對講應用；所述單聲道結構由拾音器和延時器構成，所述拾音器獲取含噪信號作為自適應噪聲消除器的主要輸入，所述延時器用來對拾音器獲取的含噪信號進行延時，作為噪聲消除器的參考輸入；所述存儲模塊存儲了已有的不含噪信號作為期望信號，用來確定自適應濾波器的抽頭係數初始權值；所述自適應濾波器是一個最小均方自適應濾波器，可以採用如下迭代公式—*(cos((a*+1)+1)e(")e(——，_)e(")g(—丄，丄)『("+1)=『(")+2w(")e(w)X(")所述濾波器接受拾音器的含噪信號作為濾波器期望響應信號，開始階段接受存儲模塊的不含噪信號作為濾波器輸入信號，初步收斂後採用延時器的含噪延遲信號作為濾波器輸入信號，對輸入信號進行濾波產生濾波後的乾淨信號。7、一種自適應噪聲消除器的實現方法，其特徵在於用以對輸入含噪信號進行噪聲消除，該方法通過以下步驟實現(1)拾音器拾取含噪信號，作為噪聲消除器的主要輸入；(2)噪聲消除器的存儲模塊存儲已有的不含噪信號，作為自適應濾波器的輸入信號；(3)自適應濾波器獲取含噪信號作為期望響應，進行數字濾波，其中所述自適應濾波器是最小均方自適應濾波器，可以採用如下迭代公式e(w)=c/(")--611—*(cos((a*+1)1)e(")e(——，一)Z>e(w)g(-丄，一)aa『("+1)=『0)+2w(")e(")XO)(4)經過一定的時間後，自適應濾波器初步收斂，獲得抽頭係數初始權值，停止以存儲模塊存儲的不含噪信號作為濾波器的輸入信號；(5)使用延時器將含噪信號進行一個特定周期的延時，作為濾波器的輸入信號；(6)濾波器獲取含噪信號作為期望響應，進行數字濾波，其中所述自適應濾波器是最小均方自適應濾波器，可以採用如下迭代公式formulaseeoriginaldocumentpage0(7)將自適應濾波器輸出作為消噪後的信號輸出。全文摘要本發明提供了一種自適應噪聲消除裝置及實現方法。所述自適應噪聲消除裝置中的最小均方誤差自適應濾波器採用了新的迭代公式，充分利用了三角函數特性，符合步長調整原則，在保證較低穩態誤差的同時提高了收斂速度和跟蹤能力，還具有較好的抗幹擾能力和較低的計算複雜度。所述單聲道結構充分利用語音信號的準周期性，使噪聲消除器的參考輸入為主要輸入的相關延時信號，只需使用一個拾音器，易控制相關條件，改進了噪聲消除器的結構。所述噪聲消除器還利用具有規律性的不含噪信號實時或非實時地對濾波器抽頭權值向量進行估計，以此同時提高收斂速度和收斂精度。文檔編號H04B3/21GK101320996SQ200810028300公開日2008年12月10日申請日期2008年5月27日優先權日2008年5月27日發明者娜張,羅笑南申請人:中山大學