小波域回声消除算法研究

摘要

随着时代的进步，科技的发展为各大通信设备商带来机遇的同时也带来了挑战。随着通信设备种类的增多，用户对设备中语音质量要求也越来越高。一个通信设备能够拥有清晰的声音也是作为语音通信产品最基本的条件，然而由于人们的生活环境的复杂化，在通话过程中，大多数的语音信号都会受到不同程度不同类型的回声信号的干扰，影响语音通话的质量，如何有效进行通信设备的回声消除就显得尤为重要。文章通过对常见声学回声消除方法的研究，分别对自适应回声消除系统中的两个主要模块：自适应回声消除模块与双端检测模块，分别做了研究与改进。
　　(1)双端通话检测算法的研究：首先列举了常见的双端通话检测算法，针对所列举算法的不足，本文在传统的双端通话检测算法的基础上提出了一种改进的小波域多特征值双端通话检测算法。改进算法将自适应滤波器的输入信号与参考信号进行小波分解，对分解后的小波子带信号进行小波阈值去噪处理，再对去噪后的低频小波子带进行双阈值能量判断，判断出语音信号所处的不同状态：静音态，活跃态与通话态。当判定为静音态与通话态时，自适应滤波器根据其判定的状态做出相应的处理；而活跃态的语音信号由于能量的增加较少，无法一次性判定出其所处的状态，需要对活跃态语音信号的基因周期进行比较，进而判断出活跃态的通话状态，以便自适应滤波器做出相应的处理。
　　(2)针对自适应回声消除算法：本文首先列举了常见的自适应滤波算法，针对所列举算法的不足，提出了一种改进的自适应混合共轭梯度迭代算法，该算法将均值算法与混合共轭梯度迭代算法相结合，并应用到自适应滤波器的权值更新中。
　　最后对提出的改进的小波域多特征值双端检测算法与改进的自适应混合共轭梯度迭代算法分别进行实验仿真。实验结果表明，改进后的算法表现良好，且与理论相符。

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第一章 绪论

1.1 回声消除的研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的结构和主要内容

第二章 声学回声消除系统

2.1 声学基础

2.2 回声消除的主要难点

2.3 常见的回声消除器

2.4 本章总结

第三章 改进的小波域多特征值双端通话检测算法

3.1 常见的双端通话检测算法

3.2 小波变换

3.3 改进的小波域多特征值双端通话检测算法

3.4 改进的多特征值双端检测算法的检测过程

3.5 本章总结

第四章 改进的自适应混合共轭梯度迭代算法

4.1 滤波器

4.2 自适应滤波器

4.3 改进的自适应混合共轭梯度迭代算法

4.4 混合共轭梯度算法

4.5 改进的混合共轭梯度迭代算法

4.6 本章总结

第五章 实验与仿真

5.1 改进的多特征值双端检测算法实验

5.2 改进的自适应混合共轭梯度迭代算法的实验仿真

5.3 综合仿真实验

5.4 本章总结

第六章 结 论

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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