手机回声消除技术的研究与实现

摘要

手机的功能虽然越来越丰富，却始终改变不了其作为日常通信工具的基本角色。在使用手机通话的过程中，某些用户可能会从听筒中听到自己刚说过的内容，影响用户体验度，这便是手机回声的具体体现。随着科技的进步，用户越来越关注手机通话过程中的音质，如何消除通话过程中的回声，提高手机通话的音质便成为各手机厂商必须面对的问题。可见，手机回声消除技术的市场潜力是巨大的，对回声消除技术的研究是具有一定的理论研究意义和实际应用前景的。
　　 本文首先对国内外回声消除技术的历史和发展进行了概要性的描述，介绍了市面上回声消除器的基本原理，基本架构及相关性能指标等。自适应滤波和双端发声检测算法是回声消除器的两大关键技术要点。在自适应滤波方面，本文重点对LMS类自适应滤波算法进行了介绍，并对工程上广泛采用的NBLMS自适查滤波算法进了MATLAB细致地仿真分析，在双端发声检测算法方面，对各类算法进行了介绍，并通过MATLAB仿真，验证了方案了可行性。
　　 论文以理论研究为基础，通过仿真分析，选定NBLMS自适应滤波算法以及能量检测与相关检测相结合的双端发声检测算法作为回波抵消模块的核心算法。算法仿真分析表明，所选取算法的性能满足相关规范的指标要求。然后，在重庆重邮信科通信技术有限公司特定的软硬件平台上进行了实现。最后搭建测试平台，通过主客观的大量测试证明所设计的回声消除系统，能够有效地消除手机通话过程中的回声，满足ITU-T G.167和手机音频一致性测试相关性能指标的规定，具有一定的商用前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 回声的形成机理

1．2．1 电学回声

1．2．2 声学回声

1．3 回声消除器概述

1．3．1 回声消除器的基本原理

1．3．2 回声消除器的性能指标

1．3．3 回声消除器的基本架构

1．4 开发环境概述

1．5 论文意义及目标

1．6 论文内容安排

第二章 自适应滤波算法的研究

2．1 性能测度和性能表面搜索

2．2 基本LMS算法

2．3 归一化LMS算法

2．4 块处理LMS算法

2．5 归一化的块处理LMS算法

2．6 仿真试验与结果分析

2．6．1 步长对NBLMS算法的影响

2．6．2 滤波器阶数对NBLMS算法的影响

2．6．3 噪声对NBLMS算法的影响

2．6．4 块长度对NBLMS算法的影响

2．6．5 自适应算法对回波抵消的影响

2．7 本章小结

第三章 双端发声检测算法的研究

3．1 双端发声检测的基本流程

3．2 基于能量的双端发声检测算法

3．2．1 Geigle算法

3．2．2 基于ERLE的算法

3．3 基于相关度的双端发声检测算法

3．3．1 基于远近端信号的互相关算法

3．3．2 基于双统计量的互相关算法

3．4 双滤波器类双端发声检测算法

3．5 仿真试验与结果分析

3．6 本章小结

第四章 系统结构设计与实现

4．1 ARM子系统

4．2 双核通信机制

4．3 DSP2子系统

4．3．1 DSP2 boot过程

4．3．2 DSP2音频处理系统

4．3．3 回声消除功能模块

4．4 本章小结

第五章 系统测试与性能分析

5．1 主观测试

5．2 客观测试

5．2．1 系统独立测试

5．2．2 音频一致性测试

5．3 本章小结

第六章 回顾与展望

6．1 论文工作总结

6．2 进一步的工作

致谢

参考文献

附录A 攻读硕士学位期间从事的科研工作