声音场中回声抑制器的设计与实现

摘要

同时使用麦克风和扬声器的场合，例如会议电视等系统的终端，回声抑制器是一个不可少的设备。回声抑制器的基本原理是用一个自适应滤波器来辩识并模拟回声路径以实现回声抑制。自适应滤波器需要一种合适的算法，对自适应算法的要求是收敛速度快，计算复杂度低，稳定性好和失调误差小。 本文在论述自适应滤波器基本原理的基础上，介绍了几种典型的自适应滤波器算法及其应用，对几种典型的自适应滤波器算法和性能特点进行比较，给出了算法性能的综合评价，并对LMS算法进行了较深入的理论分析和研究。传统的自适应滤波器主要采用LMS算法，但标准的LMS算法的收敛速度依赖于输入信号自相关矩阵特征值和分散程度，因此，当输入信号是语音信号时，标准的LMS算法的收敛速度很慢。变步长并行LMS算法具有较快的收敛速度、失调量小等特点，是一种较适合于回声抑制器的算法，本文通过MATLAB仿真验证了该算法的优越性，并介绍了回声抑制器的主要组成部分及实现方法，最后介绍了基于DSP的回声抑制器的硬件详细电路。

目录

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第一章绪论

1.1回声抑制器的基本原理

1.2回声抑制器(AEC)的应用种场所

1.3国内外研究现状

1.4论文的研究内容及实现方法

第二章自适应滤波器及其算法

2.1数字滤波器的结构

2.1.1 FIR系统与ⅡR系统

2.1.2 ⅡR数字滤波器的结构

2.1.3 FIR数字滤波器的结构

2.2自适应滤波器

2.2.1自适应滤波器原理

2.3 LMS自适应横向滤波器

2.3.1基本原理

2.3.2均方误差性能曲面

2.3.3梯度法

2.3.4梯度法的收敛特性

2.3.5 LMS算法

2.3.6 LMS算法的收敛特性

2.3.7超量均方误差

2.4梯度类算法的改进算法

2.4.1牛顿法

2.4.2共轭梯度法

2.4.3 NLMS(Normalized-LMS)算法

2.5递归最小二乘(RLS)算法

2.6本章小结

第三章回声抑制器的算法

3.1并行LMS算法原理

3.2并行LMS算法的实现步骤

3.3步长的选择

3.4仿真试验

3.5本章小结

第四章回声抑制器的组成

4.1自适应滤波算法

4.2远端信号检测算法

4.3近端信号检测算法

4.4舒适噪声产生

4.5非线性处理(NLP)算法

4.6程序流程简图

4.7本章小结

第五章基于DSP的回声抑制器的硬件实现

5.1 DSP概述

5.1.1 DSP的发展历史

5.1.2 DSP的特点

5.1.3 DSP的应用领域

5.1.4 TMS320C54x系列DSP的概述

5.2基于DSP的的回声抑制器的硬件实现

5.2.1基于DSP的回声抑制器硬件框图

5.2.2复位及监控电路设计

5.2.3时钟电路的设计

5.2.4串行I/O接口电路设计

5.2.5电源部分的设计

5.3本章小结

结论

参考文献

在学期间发表与学位论文内容相关的学术论文

致谢