基于DSP聲回聲抵消系統(tǒng)的研究

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1、摘要回聲抵消問題己成為現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的一個瓶頸，系統(tǒng)中回聲抵消器的好壞，直接影響到通話質(zhì)量。現(xiàn)代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信是公認的最快捷最有效的通信手段，但數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)引入更多的時延j使回聲現(xiàn)象猶為突出，嚴重影響到網(wǎng)絡(luò)通話的質(zhì)量。回聲抵消通常采用自適應(yīng)技術(shù)，該技術(shù)也是解決回聲問題最具前景的技術(shù)之一?；芈暤窒夹g(shù)的關(guān)鍵足白適應(yīng)算法和語音檢測兩個部分，自適應(yīng)算法決定了整個系統(tǒng)的收斂的速度、穩(wěn)態(tài)失調(diào)、計算復(fù)雜度等性能；語音檢測的正確與否則影響到回聲抵消的效果。本文首先研究了自適應(yīng)濾波器的一些柏關(guān)知識，包括自適應(yīng)濾波器的基本概念、實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及最具代表的LM

2、S算法和RLS算法。針對現(xiàn)代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信中，大時延回聲、長階自適應(yīng)濾波器等帶來的計算量龐大的問題，為尋求一種在保證收斂速度和小穩(wěn)態(tài)誤差的情況下有效降低計算復(fù)雜度的方法，本文引入了塊白適應(yīng)濾波和快速自適應(yīng)濾波。即在LMS算法的基礎(chǔ)上，進行塊處理，利用數(shù)字信號處理的相關(guān)理論，在頻域上快速實現(xiàn)時域LMS。針對塊算法帶來的收斂速度放慢的特性，提出了采用頻域內(nèi)塊數(shù)據(jù)的歐拉范數(shù)，對步長因子進行歸一化調(diào)整的改進算法——步長歸一化FBLMS算法。在Matlab下對步長歸一化FBLMS算法進行了收斂速度和穩(wěn)態(tài)失調(diào)的仿真測試，并與傳統(tǒng)的LMS、時域塊LMS和RLS

3、算法進行了比較，驗證了步長歸一化FBLMS算法的優(yōu)越性。最后在TMS320C5416實驗箱上，基于Geigel算法的雙端語音檢測技術(shù)，設(shè)計了步長歸一化的FBLMS算法的回聲抵消系統(tǒng)，利用CCSLink在Matlab下對回聲抵消器進行了測試。另外還在DSP硬件平臺上進行了模擬回聲的測試。測試結(jié)果表明，所設(shè)計的回聲抵消器，符合ITU川．168標準仿真測試條件下要求的性能指標。關(guān)鍵詞：回聲抵消器，自適應(yīng)濾波，LMS，塊自適應(yīng)算法，步長歸一化，DSPABSTRACTOf．fsettingofechoeshasbecomethebottleneckoft

4、hemodemcomm．unicationtechnology．Anacousticechocancellationef．fectsthequalityo—ftelephoningdirectly．Modemcommunicationsisthatit’sthequickesta-ndmostef．fectivemeansofcommunication，butthissystemtointroducemoretime，thephenomenonofthefeaturesthatwillseriouslyaf．fecttheq—ualityoft

5、henetwork．Theadaptivetechnology，whichisoneofthedeVelopmenttrendint-he如ture，isappliedintheacousticechocancellation．1tincludestwoparts：theadaptivealgonthmandthedetectionofthesound．Thewholesystemo—ftheconVergenceofspeed，theimbalanceofthestationaryandthecomp—utationcomplexetcare

6、decidedbytheadaptiVealgorithm．Theef．fectoft-heechoesof．fsetingisthekeytothedetectionofthesound．Inthisarticle，westudiedtotheadaptiVenlterofsomeofthereleVan—tknowledgefirstly，includingtofilterthebasicconceptsandimplementat．ionofnetworkandther印resentativeoftheLMSandRLSalgorithm

7、．Inmodemfiguresforintemetcommunications，asfortheecho，10ngtapstof—ilterforacomputationallargeproblems，findakindofguaranteethecon—ve唱enceandasteadystatethecase，ef．fectiVelyreducethedegreeofcom-plexity．Thisarticleintroducedblockofthead印tiVefilterandfastadapta—tiontofilter．Onthe

8、basisoftheLMSalgorithm，westartwiththeresearc—hfortheblochadaptiVealgorithma