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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、VoIP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。在自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。LMS算法以其简单性而广受青睐,但是收敛速度慢限制了它的使用范围。随着各种基于LMS算法的变形算法的提出,LMS算法的收敛速度得到了很大的提高。AP算法是归一化LMS算法的推广。RLS算法与LMS算法的基本差别是LMS算法中的步长参数被输入向量的相关矩阵的逆所代替。本文针对经典AP算法做了一些改进,提出一个VAP算法;对LMS算法、AP算法、RLS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s(n)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Geigel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。