專(zhuān)利名稱(chēng)：提供用最小二乘導(dǎo)出的脈沖響應(yīng)誤差特性估計(jì)量的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及到自適應(yīng)系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，它涉及到提供與使用最小二乘模型導(dǎo)出的時(shí)間更新濾波系數(shù)集相關(guān)聯(lián)的誤差特性數(shù)據(jù)的方法與裝置。該方法與裝置適合于在回聲消除裝置，即平衡器中使用，概括的說(shuō)，適合于在需要時(shí)間更新自適應(yīng)濾波的系統(tǒng)中使用。
背景技術(shù)：
已經(jīng)研制出許多種適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)用在時(shí)間更新自適應(yīng)系統(tǒng)以解決聲頻回聲消除，信道平衡以及其他問(wèn)題；這類(lèi)結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括例如，橫斷線(xiàn)，多級(jí)網(wǎng)格，脈動(dòng)陣列，以及遞歸實(shí)施方案。其中，出于穩(wěn)定性考慮，以及其多樣性和易于實(shí)施，經(jīng)常使用橫斷有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。也研究出許多算法來(lái)適應(yīng)這些濾波器，包括最小均方(LMS)，遞歸最小二乘，順序回歸，以及最小二乘網(wǎng)格算法。
適于自適應(yīng)濾波器濾波系數(shù)(也稱(chēng)脈沖響應(yīng))而很少使用的方法是最小二乘法。現(xiàn)存方法的缺陷是，當(dāng)使用最小二乘模型導(dǎo)出脈沖響應(yīng)時(shí)，這些方法提供不出適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)表示自適應(yīng)濾波器誤差函數(shù)的特性并對(duì)其加以使用。
因而，在工業(yè)上就需要提供適于產(chǎn)生濾波系數(shù)集并表示出結(jié)果誤差函數(shù)特性的濾波器自適應(yīng)單元，其至少部分地減輕了現(xiàn)有技術(shù)的不足。

發(fā)明內(nèi)容
按照一主要特性，本發(fā)明提供一種方法，其合適于產(chǎn)生適于由自適應(yīng)濾波器使用的濾波系數(shù)集。該方法包括接收第一信號(hào)的一系列采樣和第二信號(hào)的一系列采樣，其中第二信號(hào)包括與第一信號(hào)相關(guān)的某一分量。方法還包括提供與第一濾波系數(shù)集相關(guān)的第一誤差特性數(shù)據(jù)元集。第一濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)濾波器將第一濾波系數(shù)集用在第一信號(hào)時(shí)，就生成第二信號(hào)中這一分量的第一估計(jì)量，而這一分量與第一信號(hào)相關(guān)。然后至少是部分地根據(jù)第一和第二信號(hào)來(lái)生成第二濾波系數(shù)集。第二濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)濾波器將第二濾波系數(shù)集應(yīng)用到第一信號(hào)時(shí)，就生成第二信號(hào)中這一分量的第二估計(jì)量，這一分量與第一信號(hào)相關(guān)。接著，根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行處理以生成與第二濾波系數(shù)集相關(guān)的第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。然后至少部分地根據(jù)第一誤差特性數(shù)據(jù)元集和第二誤差特性數(shù)據(jù)元集，選擇第一濾波系數(shù)集和第二濾波系數(shù)集的其中之一。再將選定的濾波系數(shù)集發(fā)出。
在一具體的非限制實(shí)施實(shí)例中，通過(guò)將最小二乘法應(yīng)用到第一信號(hào)和第二信號(hào)來(lái)導(dǎo)出第二濾波系數(shù)集。
在一具體的實(shí)施實(shí)例中，第二誤差特性數(shù)據(jù)元集中的每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)。第一誤差特性數(shù)據(jù)元集中的每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元也與選自同一頻帶集的各自頻帶相關(guān)。頻帶集包括一個(gè)或多個(gè)頻帶。
有利的是，本發(fā)明能夠在統(tǒng)計(jì)學(xué)上表示出與濾波系數(shù)集相關(guān)的、每個(gè)頻帶上的誤差特性。這一方法能夠根據(jù)不同頻帶中的誤差函數(shù)特性在濾波系數(shù)集之間進(jìn)行選擇。
這一方法的另一優(yōu)點(diǎn)是，誤差特性數(shù)據(jù)元提供出按每個(gè)頻率的濾波系數(shù)集性能的指示。可以利用這一性能指示來(lái)改善所選性能不滿(mǎn)意之頻帶的濾波系數(shù)性能。
在具體的實(shí)施實(shí)例中，根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行濾波以導(dǎo)出第二信號(hào)中這一分量的第二估計(jì)量。然后從第二信號(hào)中去除這一分量的第二估計(jì)量以生成噪聲信號(hào)。對(duì)噪聲信號(hào)和第一信號(hào)進(jìn)行處理以生成第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。
在非限制實(shí)施實(shí)例中，對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行處理以導(dǎo)出第一頻譜值集，其中每個(gè)頻譜值與選自頻帶集的各自頻帶相對(duì)應(yīng)。對(duì)噪聲信號(hào)也進(jìn)行處理以導(dǎo)出第二頻譜值集，其中每個(gè)頻譜值與選自頻帶集的各自頻帶相對(duì)應(yīng)。然后，至少部分地根據(jù)第一頻譜值集和第二頻譜值集來(lái)生成第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。在具體的實(shí)例中，對(duì)頻帶集中的每個(gè)頻帶計(jì)算出第一信號(hào)和噪聲信號(hào)之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)元以導(dǎo)出第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。
有利的是，通過(guò)把頻譜分成為頻帶集，因使用第一濾波系數(shù)集而產(chǎn)生的誤差在給定的頻帶內(nèi)就可以假定為基本上是白色的，只要此頻帶是足夠窄的話(huà)。根據(jù)定義，如果當(dāng)i≠j時(shí)E(SiSj)＝0，信號(hào)S就是白色的。對(duì)本技術(shù)說(shuō)明來(lái)說(shuō)，如果當(dāng)i≠j時(shí)E(SiSj)＜閾值，那么信號(hào)S是白色的，其中閾值根據(jù)某些試探測(cè)量結(jié)果選出。在給定頻帶內(nèi)信號(hào)為白色信號(hào)的假定允許表示因使用按白色信號(hào)平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值的給定濾波系數(shù)集而引起的誤差特性。
按照另一主要特性，本發(fā)明提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。
按照又一主要特性，本發(fā)明提供了計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括適合由按照上述方法產(chǎn)生濾波系數(shù)集的計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行的程序元。
按照另一特性，本發(fā)明提供了自適應(yīng)系統(tǒng)。該自適應(yīng)系統(tǒng)包括接收第一信號(hào)一系列采樣的第一輸入端和接收第二信號(hào)一系列采樣的第二輸入端，其中第二信號(hào)包括與第一信號(hào)相關(guān)的某一分量。自適應(yīng)系統(tǒng)包括濾波器自適應(yīng)單元和自適應(yīng)濾波器。
濾波器自適應(yīng)單元包括存儲(chǔ)器單元，其用來(lái)儲(chǔ)存與第一濾波系數(shù)集相關(guān)的第一誤差特性數(shù)據(jù)元集。第一濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)自適應(yīng)濾波器將第一濾波系數(shù)集應(yīng)用在第一信號(hào)時(shí)，就生成第二信號(hào)中這一分量的第一估計(jì)量，這一分量與第一信號(hào)相關(guān)。濾波器自適應(yīng)單元還包括系數(shù)生成單元，其至少部分地根據(jù)第一信號(hào)和第二信號(hào)來(lái)生成第二濾波系數(shù)集。第二濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)自適應(yīng)濾波器將第二濾波系數(shù)集應(yīng)用到第一信號(hào)時(shí)，就生成第二信號(hào)中這一分量的第二估計(jì)量，這一分量與第一信號(hào)相關(guān)。濾波器自適應(yīng)單元還包括誤差特性單元，其根據(jù)第二濾波系數(shù)集來(lái)處理第一信號(hào)和第二信號(hào)以便生成與第二濾波系數(shù)集相關(guān)的第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。接著，選擇單元至少部分地根據(jù)第一誤差特性數(shù)據(jù)元集和第二誤差特性數(shù)據(jù)元集來(lái)選擇第一濾波系數(shù)集和第二濾波系數(shù)集的其中之一。然后，在濾波器自適應(yīng)單元的輸出端發(fā)出表示所選濾波系數(shù)集的信號(hào)。
自適應(yīng)濾波器接收第一信號(hào)的一系列采樣和所選的濾波系數(shù)集。自適應(yīng)濾波器根據(jù)接收到的濾波系數(shù)集將濾波作用應(yīng)用到第一信號(hào)的一系列采樣以生成第二信號(hào)中這一分量的估計(jì)量，這一分量與第一信號(hào)相關(guān)。
按照另一特性，本發(fā)明提供了包括上述自適應(yīng)系統(tǒng)的回聲消除器。
按照又一個(gè)主要特性，本發(fā)明提供了適于產(chǎn)生濾波系數(shù)集的濾波器自適應(yīng)單元。濾波器自適應(yīng)單元包括接收第一信號(hào)一系列采樣的裝置和接收第二信號(hào)一系列采樣的裝置，其中第二信號(hào)包括與第一信號(hào)相關(guān)的某一分量。還提供了接收與第一濾波系數(shù)集相關(guān)的第一誤差特性數(shù)據(jù)元集的裝置。第一濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)濾波器將第一濾波系數(shù)集應(yīng)用到第一信號(hào)時(shí)，就生成第二信號(hào)中這一分量的第一估計(jì)量，這一分量與第一信號(hào)相關(guān)。第一誤差特性數(shù)據(jù)元集中的每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集中的各自頻帶相關(guān)。還提供了至少部分地根據(jù)第一和第二信號(hào)來(lái)生成第二濾波系數(shù)集的裝置。第二濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)自適應(yīng)濾波器將第二濾波系數(shù)集應(yīng)用到第一信號(hào)時(shí)，就生成第二信號(hào)中這一分量的第二估計(jì)量。濾波器自適應(yīng)單元包括根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行處理以生成與第二濾波系數(shù)集相關(guān)的第二誤差特性數(shù)據(jù)元集的裝置。第二誤差特性數(shù)據(jù)元集中的每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)。還提供了選擇裝置，至少部分地根據(jù)第一誤差特性數(shù)據(jù)元集和第二誤差特性數(shù)據(jù)元集來(lái)選擇第一濾波系數(shù)集和第二濾波系數(shù)集的其中之一。濾波器自適應(yīng)單元包括發(fā)出表示由選擇單元所選濾波系數(shù)集的信號(hào)的裝置。
本發(fā)明的其他特性和特點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在結(jié)合附圖研究本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)方案的如下說(shuō)明時(shí)將會(huì)變得顯而易見(jiàn)。


圖1為時(shí)間自適應(yīng)系統(tǒng)的方塊圖，系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案的濾波器自適應(yīng)單元；圖2為根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施實(shí)例、圖1中濾波器自適應(yīng)單元的方塊圖，其包括系數(shù)生成單元200，誤差特性單元202和系數(shù)集選擇單元204；
圖3為根據(jù)本發(fā)明非限制實(shí)施實(shí)例、圖2中系數(shù)生成單元200的功能方塊圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施實(shí)例、圖2中誤差特性單元202的功能方塊圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明非限制實(shí)施實(shí)例，適合在誤差特性單元中使用的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算單元的功能方塊圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施實(shí)例、圖2中誤差特性單元202另一非限制實(shí)施實(shí)例的功能方塊圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施實(shí)例、表示生成誤差特性數(shù)據(jù)元集之過(guò)程的流程圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施實(shí)例、生成濾波系數(shù)集之裝置的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的時(shí)間自適應(yīng)系統(tǒng)170。在非限制實(shí)施的一個(gè)實(shí)例中，使用時(shí)間自適應(yīng)系統(tǒng)170從正向信號(hào)Y106中去除返回信號(hào)Z102的無(wú)用分量。通常，返回信號(hào)Z102通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)150并以噪聲信號(hào)E114的形式出現(xiàn)，典型地噪聲信號(hào)E114造成正向信號(hào)Y106的不純，形成不純的正向信號(hào)X104。在數(shù)字系統(tǒng)中，這一不純過(guò)程可以模擬成用概念加法器118完成的逐個(gè)抽樣的相加。因此，不純正向信號(hào)X104的每個(gè)采樣便是由(純)正向信號(hào)Y106所造成的分量與由噪聲信號(hào)E114所造成的另一分量之和，其中噪聲信號(hào)E114與返回信號(hào)Z102相關(guān)。
時(shí)間自適應(yīng)系統(tǒng)170的非限制使用是在聲學(xué)回聲消除的范圍內(nèi)，例如在包括揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)的免提電話(huà)系統(tǒng)。在這種情況下，正向信號(hào)Y106為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生的語(yǔ)音信號(hào)，其進(jìn)入麥克風(fēng)(由概念加法器118表示)，返回信號(hào)Z102為遠(yuǎn)程產(chǎn)生的語(yǔ)音信號(hào)，其為揚(yáng)聲器的輸出，系統(tǒng)150是房間或汽車(chē)內(nèi)部，噪聲信號(hào)E114為混響形式的返回信號(hào)Z102，它進(jìn)入用來(lái)拾取正向信號(hào)Y106的同一麥克風(fēng)。不純的正向信號(hào)X104是輸入到麥克風(fēng)的信號(hào)之和，其包括純正向信號(hào)Y106以及由噪聲信號(hào)E114表示的混響。
時(shí)間自適應(yīng)系統(tǒng)170的另一非限制使用是在電回波消除的范圍內(nèi)，例如，其中回波是由傳輸信道上模/數(shù)轉(zhuǎn)換而不是由封閉空間內(nèi)的信號(hào)混響所造成的。在這種情況下，正向信號(hào)Y106為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生的語(yǔ)音信號(hào)，它在通信信道的正向路徑上傳播，返回信號(hào)Z102為遠(yuǎn)程產(chǎn)生的語(yǔ)音信號(hào)，它在通信信道的返回路徑上傳播，系統(tǒng)150為模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元，噪聲信號(hào)E114為反射形式的返回信號(hào)Z102，它像正向信號(hào)Y106一樣在通信信道的同一正向路徑上傳播。不純的正向信號(hào)X104為純下向信號(hào)Y106以及噪聲信號(hào)E114之和。
為了消除噪聲信號(hào)E114對(duì)正向信號(hào)Y106的不純影響，提供了濾波器110，適當(dāng)?shù)伢w現(xiàn)為自適應(yīng)數(shù)字濾波器。濾波器110取用返回信號(hào)Z102(其饋送到系統(tǒng)150)并對(duì)其施以濾波作用。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，用產(chǎn)生濾波信號(hào)F112的有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器可以完成這種濾波作用。
濾波器110包括N個(gè)分支，在分支處延遲形式的返回信號(hào)Z102被乘以各自的濾波系數(shù)，其系數(shù)值用hj表示，0≤j≤N-1。將N個(gè)乘積加在一起產(chǎn)生出時(shí)間T時(shí)的濾波器輸出。因此，簡(jiǎn)單地說(shuō)，在時(shí)間上某一給定時(shí)刻的濾波信號(hào)F112為過(guò)去各種不同時(shí)刻的返回信號(hào)Z102的采樣的加權(quán)和。
濾波系數(shù)hj用濾波器自適應(yīng)單元100進(jìn)行計(jì)算，構(gòu)成此單元是來(lái)接收返回信號(hào)Z102和不純的正向信號(hào)X104。濾波器自適應(yīng)單元100為計(jì)算濾波系數(shù)hj而對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理的方式，在下面予以更詳細(xì)的說(shuō)明。
在數(shù)學(xué)上，濾波器110輸出端的濾波信號(hào)F112可以用下述關(guān)系說(shuō)明方程1ft=Σi=0N-1hizi-1]]>式中t是當(dāng)前采樣時(shí)間；ft是時(shí)間t時(shí)濾波信號(hào)F112的數(shù)值；hj是第j個(gè)濾波系數(shù)的數(shù)值；
zk是時(shí)間k時(shí)返回信號(hào)Z102的采樣；及N是濾波器110的長(zhǎng)度(即分支數(shù))。為方便起見(jiàn)，方程1可以用矩陣形式表示如下方程2ft＝hTzt式中字下劃線(xiàn)表示向量或矩陣，這里上標(biāo)“T”表示轉(zhuǎn)置(勿與用作下標(biāo)的采樣時(shí)間“t”相混淆)，而其中方程3h‾=h0h1...hN-1]]>和z‾i=zizi-1...zi-(N-1)]]>濾波器110的輸出，即濾波信號(hào)F112，按逐個(gè)采樣從不純的正向信號(hào)X104中減去以得出純正向信號(hào)Y106的估計(jì)量，表示為Y*108。在理想的情況下，將選擇濾波系數(shù)hj使合成信號(hào)Y*108“更接近”純正向信號(hào)Y106而不是不純正向信號(hào)X104。對(duì)至少一種濾波系數(shù)最佳組合，合成信號(hào)Y*108將“最接近”純正向信號(hào)Y106。
按最小二乘問(wèn)題來(lái)定義“接近度”有時(shí)很方便。尤其是通過(guò)解決最優(yōu)化問(wèn)題來(lái)求得最佳濾波系數(shù)時(shí)更是如此。最優(yōu)化問(wèn)題的目的是在濾波系數(shù)hj的所有可能組合中使合成信號(hào)Y*108與純正向信號(hào)Y106的瞬時(shí)值之間的均方差最小。最小均方誤差實(shí)際數(shù)值通常不像允許達(dá)到該最小均方誤差的最佳濾波系數(shù)值那么重要。
合理的假定是，噪聲信號(hào)E114將能量加到正向信號(hào)Y106上。因此，最小二乘問(wèn)題的表述就是使合成信號(hào)Y*108最小。在數(shù)學(xué)上，討論中的此問(wèn)題可定義如下
方程4minh‾E[(yk*)2]t,]]>式中E[o]t表示量“o”對(duì)直至當(dāng)前采樣時(shí)間t的時(shí)間子集的期望值。對(duì)本具體實(shí)例來(lái)說(shuō)，式E[o]t將表示量“o”對(duì)直至當(dāng)前采樣時(shí)間t的時(shí)間子集的總和。另一常用的表示是∑[o]t。因而，對(duì)本實(shí)例來(lái)說(shuō)，式E[o]t和∑[o]t是可換用的。
現(xiàn)據(jù)圖1指出方程5yk*=xk-fk=xk-h‾kTz‾k]]>及方程6xk＝y(tǒng)k+ek。
因此，方程4中所說(shuō)的問(wèn)題變成為方程7minh‾E[(xk-h‾Tz‾k)2]t,]]>將方括號(hào)內(nèi)的項(xiàng)展開(kāi)后，得到
方程8(xk-h‾Tz‾k)2=xk2-2xkh‾Tz‾k+(h‾Tz‾k)2.]]>取方程8兩邊的期望值，得到方程9E[(xk-h‾Tz‾k)2]t=E[xk2]t-2E[xkh‾Tz‾k]t+E[h‾Tz‾kz‾kTh‾]t]]>使上面的量最小就得到一個(gè)解，對(duì)此解，合成信號(hào)Y*108將在其最小值，并且很可能“最接近”純正向信號(hào)Y106。為使這個(gè)量最小，取方程9右邊對(duì)濾波系數(shù)向量h的導(dǎo)數(shù)并將其結(jié)果設(shè)置為零，這就得到如下結(jié)果方程10ddh‾(E[xk2]t-E[2xkh‾Tz‾k]t+E[h‾Tz‾kz‾kTh‾]t)=-2E[xkz‾k]t+2E[z‾kz‾kTh‾]t=0,]]>這樣，濾波系數(shù)h*j“最佳”集解出由下式定義的方程組方程11E[z‾kz‾kT]th‾*=E[xkz‾k]t.]]>注意，方程11以Ah＝B的形式表述濾波系數(shù)最佳化問(wèn)題，其中A=E[z‾kz‾kT]t]]>和B＝E[xkzk]t，而矩陣A是對(duì)非無(wú)效信號(hào)Z102的對(duì)稱(chēng)正定解。這些論據(jù)的用處對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在研究本技術(shù)說(shuō)明的后面部分時(shí)將會(huì)變得顯而易見(jiàn)。
注意，由于信號(hào)Z102和X104的特性隨時(shí)間變化，所以濾波系數(shù)h*j的最佳組合也隨時(shí)間變化，其中0≤j≤N-1，這就解出了方程11中的上述問(wèn)題。
注意到信號(hào)X＝信號(hào)Y+信號(hào)E，上面的方程11可以改寫(xiě)如下方程12E[z‾kz‾kT]th‾*=E[(yk+el)z‾k]t.]]>E[z‾kz‾kT]th‾*=E[ekz‾k]t.+E[ykz‾k]t]]>換言之，我們可以把由濾波系數(shù)集h*j所定義的濾波器函數(shù)分成兩個(gè)分量，其中0≤j≤N-1。方程右邊的第一項(xiàng)E[ekzk]t對(duì)所要求的濾波性能產(chǎn)生影響，因?yàn)闉V波器110力求得到一種濾波器使信號(hào)F112等于信號(hào)E114。為此，方程右邊的第二項(xiàng)E[ykzk]t對(duì)濾波器110的誤差性能產(chǎn)生影響。因而，誤差函數(shù)可以表示如下方程13E[z‾kz‾kT]terror_function‾*=E[ykz‾k]t.]]>將很易于看到，在信號(hào)Z102和信號(hào)Y106完全不相關(guān)，即對(duì)所有t來(lái)說(shuō)，E[ykzk]t＝0的情況下，誤差函數(shù)為零。
現(xiàn)將參照?qǐng)D2對(duì)誤差函數(shù)特性的形式及其可以使用的方式予以更詳細(xì)的說(shuō)明，圖2更詳細(xì)地畫(huà)出了濾波器自適應(yīng)單元100。
濾波器自適應(yīng)單元100包括接收第一信號(hào)Z102之一系列采樣的第一輸入端252，接收第二信號(hào)X104之一系列采樣的第二輸入端254，系數(shù)生成單元200，誤差特性單元202，系數(shù)集選擇單元204，以及發(fā)出表示濾波系數(shù)集H116之輸出信號(hào)的輸出端256。濾波器自適應(yīng)單元100還包括存儲(chǔ)器單元240，其儲(chǔ)存由系數(shù)集選擇單元204選定的最后一個(gè)現(xiàn)行濾波系數(shù)集以及相應(yīng)的誤差特性數(shù)據(jù)元集。
系數(shù)生成單元200系數(shù)生成單元200分別從第一輸入端252和第二輸入端254接收第一信號(hào)Z102和第二信號(hào)X104。操作系數(shù)生成單元200至少部分地根據(jù)第一和第二信號(hào)來(lái)生成濾波系數(shù)集H新206。在一具體實(shí)例中，系數(shù)生成單元200將最小二乘法應(yīng)用于第一和第二信號(hào)來(lái)導(dǎo)出濾波系數(shù)集H新206。系數(shù)生成單元200通過(guò)解以下再現(xiàn)的方程11來(lái)生成系數(shù)集h*j，0≤j≤N-1，方程11E[z‾kz‾kT]th‾*=E[xkz‾k]t.]]>系數(shù)生成單元200發(fā)出新的系數(shù)集h*j，圖2中表示成H新206。
圖3示出系數(shù)生成單元200的一具體的非限制實(shí)施情況。如圖所示，系數(shù)生成單元200包括情況更新模塊300和濾波系數(shù)計(jì)算單元302。
情況更新模塊300接收第一信號(hào)Z102的一系列采樣和第二信號(hào)X104的一系列采樣。情況更新模塊300生成并保持第一信號(hào)Z102和第二信號(hào)X104的情況信息。情況更新模塊300保持關(guān)于信號(hào)Z102和X104的足夠的情況信息以能夠?qū)С鰧?duì)當(dāng)前時(shí)間t的E[zkzkT]t和E[xkzk]t。對(duì)信號(hào)Z102和X104的每個(gè)新接收的采樣，都對(duì)情況信息進(jìn)行更新。然后由濾波系數(shù)計(jì)算單元302使用這一情況信息來(lái)生成濾波系數(shù)集H新206。情況更新模塊300的具體實(shí)現(xiàn)在一種實(shí)施情況與另一種實(shí)施情況之間可各不相同，而無(wú)損于本發(fā)明的精神。對(duì)本說(shuō)明來(lái)說(shuō)，情況信息包括第一數(shù)據(jù)元集和第二數(shù)據(jù)元集，其中第一數(shù)據(jù)元集表示信號(hào)Z102的自相關(guān)E[zkzkT]t。第二數(shù)據(jù)元集為第一信號(hào)Z102與第二信號(hào)X104的互相關(guān)數(shù)據(jù)元集E[xkzk]t。
濾波系數(shù)計(jì)算單元302利用情況更新模塊300提供的情況信息來(lái)生成濾波系數(shù)集H新206。這個(gè)新濾波系數(shù)集H新206的計(jì)算頻率在一種實(shí)施情況與另一種實(shí)施情況之間可各不相同，而無(wú)損于本發(fā)明的精神。在非限制實(shí)例中，對(duì)信號(hào)Z102的每L個(gè)采樣計(jì)算出一個(gè)新的濾波系數(shù)集H新206，其中L≥2。濾波系數(shù)計(jì)算單元302解下面再現(xiàn)的方程11
方程11E[z‾kz‾kT]th‾*=E[xkz‾k]t.]]>在非限制實(shí)例中，第一數(shù)據(jù)元集可以用說(shuō)明信號(hào)Z102期望自相關(guān)E[zkzkT]t的一個(gè)NxN矩陣“A”來(lái)表示。矩陣“A”為對(duì)稱(chēng)正定的。表示信號(hào)Z102與信號(hào)X104之間期望互相關(guān)E[xkzk]t的第二數(shù)據(jù)元集可以用M個(gè)元的向量“B”表示。最后，濾波系數(shù)集可以用第三個(gè)向量h*來(lái)表示?！癆”，“B”及h*之間的關(guān)系可用下面的線(xiàn)性方程表示方程14Ah*＝B如果M＝N，可依上面方程計(jì)算單一向量h*。如果M＞N，那么對(duì)向量“B”的每N個(gè)元計(jì)算向量h*。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們將說(shuō)明N＝M的情況，其中一個(gè)濾波系數(shù)集由濾波系數(shù)計(jì)算單元302通過(guò)解上述方程來(lái)生成。有許多種已知方法可用來(lái)解上面方程中所述型式的線(xiàn)性方程，因此對(duì)這些方法這里將不作進(jìn)一步的說(shuō)明。
然后，在系數(shù)生成單元的輸出端356將所生成的濾波系數(shù)集H新206發(fā)出。
誤差特性單元202按照一具體實(shí)施情況，誤差特性單元202根據(jù)第一信號(hào)Z102幅度的知識(shí)和正向信號(hào)Y106幅度的估計(jì)量表示出與自適應(yīng)濾波器170相關(guān)的誤差函數(shù)的特性。
理論解釋如前所述，誤差函數(shù)可以用下面再現(xiàn)的方程13表示
方程13E[z‾kz‾kT]terror_function‾*=E[ykz‾k]k.]]>為了表示自適應(yīng)濾波器170的誤差函數(shù)特性，考慮一種單分支濾波器。在E[ziziT]t有單一數(shù)據(jù)元和E[yizi]t有單一數(shù)據(jù)元的單點(diǎn)分支系統(tǒng)中，方程13可寫(xiě)成如下方程15Σi=0t-1ziziterror_function‾=Σi=0t-1ziyi.]]>求解時(shí)間t時(shí)的誤差函數(shù)，我們得到方程16error_function(t)=Σi=0t-1ziyiΣi=0t-1zizi]]>式中t為當(dāng)前采樣時(shí)間；zk為在時(shí)間k時(shí)返回信號(hào)Z102的采樣；及yk為在時(shí)間k時(shí)返回信號(hào)Y106的采樣。
為了導(dǎo)出表示誤差函數(shù)特性的數(shù)學(xué)模型，假定信號(hào)Z102和信號(hào)106基本上互不相關(guān)且為白色信號(hào)。對(duì)本技術(shù)說(shuō)明來(lái)說(shuō)，如果當(dāng)i≠j時(shí)E(SiSj)≈0，那么信號(hào)S為白色信號(hào)，而如果對(duì)所有的i，jE(SiSj)≈0那么信號(hào)S和Q無(wú)關(guān)。上述假定允許認(rèn)為，由各采樣對(duì)所加上的誤差是無(wú)關(guān)變量，其可由下式說(shuō)明
方程17errork=zkykzkzk]]>式中zk和yk分別是信號(hào)Z102和Y106的第k個(gè)采樣，誤差k為誤差函數(shù)因信號(hào)Z102和Y106的第k個(gè)采樣而產(chǎn)生的第k個(gè)分量。誤差函數(shù)可認(rèn)為是由采樣所加的誤差之和。在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，上述誤差函數(shù)可以認(rèn)為是一個(gè)隨機(jī)變量。為了表示這一隨機(jī)變量的特性，可以計(jì)算均值和偏差(或者是標(biāo)準(zhǔn)偏差)。由于假定信號(hào)Z和信號(hào)Y是無(wú)關(guān)的，故這一隨機(jī)變量的平均值為零，且下面將示出其標(biāo)準(zhǔn)偏差可由下式給出方程18σt=(Σi=0t-1(ziyi)2)12[(Σi=0t-1zizi)2-(Σi=0t-1(zizi)2)]12]]>導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)偏差方程在各對(duì)采樣{zi，yi}所插入的誤差，數(shù)學(xué)上可由下式表示方程19error=ziyizizi]]>如果在各對(duì)采樣所插入的誤差分量彼此相等，并且被賦予同等的加權(quán)值，那么在t個(gè)采樣后的誤差函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差可用下式表示
方程20σt=errort]]>式中，t為采樣數(shù)目，error為每個(gè)采樣的誤差當(dāng)各采樣的誤差與其他采樣的誤差不同且其具有不同的加權(quán)值時(shí)，誤差函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差可以表示成兩項(xiàng)相除。即對(duì)時(shí)間的平均誤差與經(jīng)加權(quán)調(diào)整的采樣數(shù)相除。誤差函數(shù)的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差可表示如下方程21σA=(Σi=0t-1(errorii*wi)2)12(Σi=0t-1wi2)12]]>式中wi為與給定誤差分量有關(guān)的加權(quán)值。經(jīng)加權(quán)調(diào)整的采樣數(shù)的均方根相當(dāng)于方程20中的 方程22 因此，標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算可簡(jiǎn)化成下式
方程23σt=(Σi=0t-1(errori*wi)2)12Σi=0t-1wi]]>在最小二乘的情況下，各采樣k的誤差加權(quán)wk為zkzk。因此，在當(dāng)前的具體實(shí)例中，誤差函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差可表示如下方程24σt=(Σi=0t-1(ziyizizi*zizi)2)12Σi=0t-1zizi]]>其可簡(jiǎn)化為下式方程25σt=(Σi=0t-1(ziyi)2)12Σi=0t-1zizi]]>在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，眾所周知，當(dāng)要得到采樣集的方差(或標(biāo)準(zhǔn)偏差)的無(wú)偏差估計(jì)量時(shí)，將采樣數(shù)減少“1”以得到無(wú)偏的有效采樣集。有效采樣集可表示為
方程26 因此，標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算可簡(jiǎn)化如下方程27σt=(Σi=0t-1(errori*wi)2)12(Σi=0t-1wi2)12*1[(Σi=0t-1wi)2(Σi=0t-1wi2)-1]121]]>方程28σt=(Σi=0t-1(errori*wi)2)12(Σi=0t-1wi2)12*(Σi=0t-1wi2)12[(Σi=0t-1wi)2-(Σi=0t-1wi2)]12]]>方程29σt=(Σi=0t-1(errori*wi)2)12[(Σi=0t-1wi)2-(Σi=0t-1wi2)]12]]>在最小二乘的情況下，各采樣k的誤差加權(quán)wk為zkzk。因此，在這第二個(gè)具體實(shí)例中，誤差函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差可表示如下方程30σt=(Σi=0t-1(ziyi)2)12[(Σi=0t-1zizi)2-(Σi=0t-1(zizi)2)]12]]>對(duì)于一具體實(shí)施情況來(lái)說(shuō)，使用方程30來(lái)表示誤差函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差的特性。
對(duì)假定的修正如前指出，上述計(jì)算是基于信號(hào)Z102和Y106為白色無(wú)關(guān)信號(hào)的假定。信號(hào)Z102和信號(hào)Y106為無(wú)關(guān)信號(hào)的假定對(duì)自適應(yīng)濾波的許多應(yīng)用是合理的。將會(huì)很易了解到，即使信號(hào)Z102和信號(hào)Y106并不是完全無(wú)關(guān)，本技術(shù)說(shuō)明中所述的計(jì)算結(jié)果仍然可以與因這種近似而引入的一些誤差因子的知識(shí)一起使用。
不過(guò)信號(hào)Z102和Y106為白色信號(hào)的假定在大多數(shù)應(yīng)用中并不成立。為了解決這個(gè)問(wèn)題，將信號(hào)Z102和Y106在頻譜上分成頻帶集，其中信號(hào)Z102和Y106在一給定的頻帶內(nèi)一般來(lái)說(shuō)可以看成基本上是白色的。在回波消除器的非限制實(shí)施實(shí)例中，信號(hào)Z102和Y106(假定采樣率為8000采樣/秒，因此頻譜從0-4000赫茲)分成為257個(gè)頻帶、每個(gè)頻帶15.625赫茲。利用直觀推斷的測(cè)量結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這一寬度足夠窄，使得語(yǔ)音在每個(gè)15.625赫茲頻帶近似于白色信號(hào)。頻帶寬度在一種應(yīng)用與另一種應(yīng)用之間可以各不相同而又無(wú)損于本發(fā)明的精神。信號(hào)的“白度”是一種主觀的品質(zhì)，它決定于被處理信號(hào)的性質(zhì)。利用上述計(jì)算結(jié)果來(lái)估計(jì)平均值(其為0)和標(biāo)準(zhǔn)偏差就對(duì)各頻帶單獨(dú)地表示出誤差函數(shù)的特性。對(duì)各頻帶來(lái)說(shuō)，誤差函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差可計(jì)算如下
方程31σt[j]=(Σi=0t-1(zi[j]yi[j])2)12Σi=0t-1zi[j]zi[j]]]>式中z[j]和y[j]分別為信號(hào)Z102和信號(hào)Y106在頻帶j的分量幅度，σt[j]為誤差函數(shù)在頻帶j中時(shí)間t時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
上面計(jì)算中的另一個(gè)假定是，信號(hào)Y106的幅度(或能量)是已知的。然而，信號(hào)Y106是未知的，因?yàn)槿绻盘?hào)Y106要是已知的話(huà)，那么自適應(yīng)濾波器170就沒(méi)有實(shí)際用途了。信號(hào)Y106的幅度可以用信號(hào)Y*108的幅度來(lái)近似。更準(zhǔn)確地說(shuō)，在最小二乘系統(tǒng)中，正向信號(hào)Y106可以看成是由兩(2)個(gè)分量組成，即由與信號(hào)Z102相關(guān)的第一分量Yc和與信號(hào)Z102不相關(guān)的第二分量Yu所組成。因?yàn)榘炊x，信號(hào)Yc和Yu是不相關(guān)的，故正向信號(hào)Y106的能量就等于Yc和Yu的能量之和。在數(shù)學(xué)上，這可以表示如下方程32Y能量＝Y(jié)c能量+Yu能量濾波器110與加法器180合在一起通常會(huì)消除信號(hào)Yc。因而，信號(hào)Y*108的能量基本上等于Yu的能量，Yu的能量小于或等于信號(hào)Y106的能量。因此，由于得不到信號(hào)Y106，信號(hào)Y*108的能量就用作為信號(hào)Y106能量的近似值。對(duì)各頻帶，使用Y*108可以計(jì)算誤差函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差如下
方程33σt[j]=(Σi=0t-1(zi[j]yi*[j])2)12[(Σi=0t-1zi[j]zi[j])2-(Σi=0t-1(zi[j]zi[j])2)]12]]>最后，雖然上述標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算結(jié)果是對(duì)具有單一分支濾波器的自適應(yīng)系統(tǒng)導(dǎo)出的，但是類(lèi)似的推導(dǎo)結(jié)果對(duì)有N個(gè)分支的濾波器也可以是有效的。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)有N個(gè)分支的濾波器來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算變成為方程34σi[j]=(Σi=0tN-1(zN*i[j]yN*i*[j])2)12[(Σi=0tN-1zN*i[j]zN*i[j])2-(Σi=0tN-1(zN*i[j]zN*i[j])2)]12]]>由上述說(shuō)明看來(lái)，導(dǎo)出N＞1時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算結(jié)果對(duì)本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，因此將不作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施如圖2中所畫(huà)的那樣，誤差特性單元202接收第一信號(hào)Z102，第二信號(hào)X104，并接收來(lái)自系數(shù)生成單元200的新的濾波系數(shù)集H新206?？刹僮髡`差特性單元202至少部分地根據(jù)第一信號(hào)Z102和第二信號(hào)X104來(lái)生成與新濾波系數(shù)集H新206相關(guān)的誤差特性數(shù)據(jù)元集Herror208。誤差特性單元202表示出按每頻帶的誤差特性。Herror208中的各誤差特性數(shù)據(jù)元為對(duì)各自頻帶的誤差函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差的統(tǒng)計(jì)估計(jì)量。
圖4示出誤差特性單元202的具體實(shí)施實(shí)例，其包括濾波器模擬單元400，加法器單元402，第一頻譜計(jì)算器406，第二頻譜計(jì)算器404以及按頻帶的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算單元408。
濾波器模擬單元400適當(dāng)?shù)鼐唧w化為一個(gè)自適應(yīng)數(shù)字濾波器，并且模擬如圖1中所示濾波器110的處理過(guò)程。濾波器模擬單元400取用返回信號(hào)Z102，并從系數(shù)生成單元200接收新濾波系數(shù)集H新206。濾波器模擬單元400把與濾波系數(shù)H新206相應(yīng)的濾波作用加到返回信號(hào)Z102上以產(chǎn)生出濾波的信號(hào)R401。對(duì)圖1中濾波器110所使用的濾波作用方式已說(shuō)明過(guò)，因此這里將不予重復(fù)。
濾波器模擬單元400的輸出，即濾波的信號(hào)R401由單元402按采樣逐一地從不純的正向信號(hào)X104減掉以產(chǎn)生一表示為W470的信號(hào)。信號(hào)W470為按濾波系數(shù)集H新206所生成的信號(hào)Y106(圖1)的估計(jì)量。
頻譜計(jì)算器406取用第一信號(hào)Z102并將信號(hào)分成頻帶集。在非限制實(shí)例中，頻譜計(jì)算器處理信號(hào)Z102的采樣集，濾波系數(shù)集H新206就是據(jù)此采樣集生成的，其中采樣集的第一個(gè)采樣在時(shí)間t＝1時(shí)采得。頻譜計(jì)算器406應(yīng)用長(zhǎng)度為(k-1)*2的快速傅里葉變換(FFT)集。各快速傅里葉變換(FFT)應(yīng)用于自適應(yīng)濾波器170分支的N個(gè)采樣上。FFT的計(jì)算技術(shù)在本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域中是眾所周知的，因此這里將不作進(jìn)一步說(shuō)明。對(duì)給定的時(shí)間t，上述計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生出信號(hào)Z102的k個(gè)頻譜值的t/N個(gè)集，每個(gè)頻譜值與含k個(gè)頻帶的頻帶集中之各自頻帶相關(guān)。在回波消除中所用的非限制實(shí)例中，使用k＝257將信號(hào)Z102的頻譜分成257個(gè)頻帶。如果頻譜為從0赫茲到4000赫茲(假定采樣率為8000赫茲)，那么頻帶將集中在0赫茲，15.625赫茲，15.625*2赫茲，15.625*3赫茲，[…]及4000赫茲。
在數(shù)學(xué)上，其可以表示如下
方程35ZSPECTRA=FFT(z(t))=ZSPECTRA(0)ZSPECTRA(1)ZSPECTRA(2)...ZSPECTRA(K-2)ZSPECTRA(K-1)0ZSPECTRA(0)ZSPECTRA(1)ZSPECTRA(2)...ZSPECTRA(K-2)ZSPECTRA(K-1)1...ZSPECTRA(0)ZSPECTRA(1)ZSPECTRA(2)...ZSPECTRA(K-2)ZSPECTRA(K-1)tN-1]]>其中Zj,SPECTRA=ZSPECTRA(0)ZSPECTRA(1)ZSPECTRA(2)...ZSPECTRA(K-2)ZSPECTRA(K-1)j]]>其中ZSPEXTRA410為t/N個(gè)向量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)向量大小為K，各向量表示出信號(hào)Z(t)的N個(gè)采樣的頻譜表達(dá)式，ZSPECTRA[j]為信號(hào)Z102與頻帶j相關(guān)的頻譜值。ZSPECTRA410由頻譜計(jì)算器404發(fā)出。
第二頻譜計(jì)算器404取用信號(hào)W470并將此信號(hào)分成含K個(gè)頻帶的頻帶集。在非限制實(shí)例中，第二頻譜計(jì)算器404對(duì)與由第一頻譜計(jì)算器406處理的Z102的采樣集相對(duì)應(yīng)的信號(hào)W470的采樣集進(jìn)行處理，其中信號(hào)W470的采樣集的第一采樣在時(shí)間t＝1時(shí)采得。第一頻譜計(jì)算器406使用長(zhǎng)度為(K-1)*2的快速傅里葉變換(FFT)集。每個(gè)快速傅里葉變換應(yīng)用到信號(hào)W470的N個(gè)采樣上，其中N為自適應(yīng)濾波器170的分支數(shù)。FFT的計(jì)算技術(shù)在本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域中是眾所周知的，因此這里將不作進(jìn)一步說(shuō)明。對(duì)給定的時(shí)間t，上述計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生出信號(hào)W470的K個(gè)頻譜值的t/N個(gè)集，每個(gè)頻譜值與含K個(gè)頻帶的頻帶集中的各自頻帶相關(guān)。在數(shù)學(xué)上，這可以表示如下
方程36WSPECTRA=FFT(w(t))=WSPECTRA(0)WSPECTRA(1)WSPECTRA(2)...WSPECTRA(K-2)WSPECTRA(K-1)0WSPECTRA(0)WSPECTRA(1)WSPECTRA(2)...WSPECTRA(K-2)WSPECTRA(K-1)1...WSPECTRA(0)WSPECTRA(1)WSPECTRA(2)...WSPECTRA(K-2)WSPECTRA(K-1)tN-1]]>其中Wj,SPECTRA=WSPECTRA(0)WSPECTRA(1)WSPECTRA(2)...WSPECTRA(K-2)WSPECTRA(K-1)j]]>其中WSPECTRA412為t/N個(gè)向量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)向量大小為K。各向量表示出信號(hào)W470之N個(gè)采樣的頻譜表達(dá)式，WSPECTRA(j)為信號(hào)W470與頻帶j相關(guān)的頻譜值。WSPECTRA412由頻譜計(jì)算器404發(fā)出。
頻譜計(jì)算器404，406可以使用除了將信號(hào)分為頻帶集的FFT以外的方法，例如像余弦變換和其他的類(lèi)似變換。雖然頻譜計(jì)算器406和頻譜計(jì)算器404在圖4中畫(huà)成為分開(kāi)的部件，但是很易于理解到它們可以在同一物理裝置中體現(xiàn)，并且可以共用功能部件而又無(wú)損于本發(fā)明的精神。
按頻帶的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算單元408接收WSPECTRA412和ZSPECTRA410并處理每一頻帶以生成各頻帶j的誤差特性估計(jì)量Herror[j]，其中j＝0...k-1。在具體實(shí)施中，Herror[j]與對(duì)頻帶j的誤差函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
圖5示出了按頻帶標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算單元408的概念方塊圖。如圖所畫(huà)，按頻帶的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算單元408包括K個(gè)并行計(jì)算單元500的集合，其中可操作每個(gè)單元500來(lái)計(jì)算出對(duì)各自頻帶的誤差函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。如果頻帶窄，信號(hào)Z102和W470在頻帶之內(nèi)就可以認(rèn)為是“白色”信號(hào)，因此，允許使用下述計(jì)算
方程37對(duì)于j＝0...K-1.
Herror[j]=Σi=0tN-1((Wi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2)12[(Σi=0tN-1zi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2-(Σi=0tN-1(Zi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2)]12]]>其中Herror[j]為對(duì)頻帶j的誤差特性數(shù)據(jù)元，Herror208為含K個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元的集合。
本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員會(huì)很容易理解到，圖4中所畫(huà)的實(shí)施方法只是在許多其他實(shí)施方案可能時(shí)作為例子。
雖然上述的具體實(shí)施實(shí)例表示出的是在信號(hào)Z102自相關(guān)以及信號(hào)Z102與W470互相關(guān)頻域內(nèi)的計(jì)算結(jié)果，但應(yīng)看到，這些計(jì)算結(jié)果兩者之中任何一個(gè)計(jì)算結(jié)果的同等結(jié)果在時(shí)域內(nèi)也有效而又無(wú)損于本發(fā)明的精神。例如，在標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算結(jié)果在頻域內(nèi)有效的同時(shí)，自相關(guān)和互相關(guān)計(jì)算結(jié)果可以在時(shí)域內(nèi)有效。
圖6示出了誤差特性單元202的另一非限制實(shí)施方案，該單元包括ZZ和WW自相關(guān)生成器900以及按頻帶的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算單元912。可以指出，Herror可以表示如下
方程38對(duì)于j＝0...K-1Herror[j]=Σi=0tN-1((Wi,SPECTRA[j]×Wi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA×Zi,SPECTRA[j])2)12[(Σi=0tN-1zi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2-(Σi=0tN-1(Zi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2)]12]]>注意，Wi，SPECTRA[j]×Wi，SPECTRA[j]為頻帶j內(nèi)信號(hào)W470自相關(guān)的第i個(gè)分量。注意方程39(Wi，SPECTRA[j]×Wi，SPECTRA[j])＝(Xi，SPECTRA[j]-Zi，SPECTRA[j]h(t))2＝Xi，SPECTRA[j]×Xi，SPECTRA[j]-2Xi，SPECTRA[j]Zi，SPECTRA[j]h(t)+Zi，SPECTRA[j]×Zi，SPECTRA[j]×Zi，SPECTRA[j]×Zi，SPECTRA[j]h(t)h(t)其中表示卷積運(yùn)算。如從上面方程可以看出，信號(hào)W470的自相關(guān)可以從信號(hào)X104自相關(guān)，信號(hào)Z102自相關(guān)以及信號(hào)Z102與信號(hào)X104的互相關(guān)來(lái)得到。
根據(jù)上述方程38中所述的關(guān)系，可操作ZZ和WW自相關(guān)生成器900來(lái)生成一系列的Wi，SPECTRA[j]×Wi，SPECTRA[j]自相關(guān)數(shù)據(jù)元，圖6中表示成WW922，以及一系列Zi，SPECTRA[j]×Zi，SPECTRA[j]自相關(guān)數(shù)據(jù)元，圖6中表示成ZZ924?？梢杂枚喾N方式來(lái)實(shí)現(xiàn)ZZ和WW自相關(guān)生成器900，具體實(shí)現(xiàn)并不是本發(fā)明的限制因素。
按頻帶的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算單元912接收一系列Wi，SPECTRA[j]×Wi， SPECTRA[j]自相關(guān)數(shù)據(jù)元和一系列Zi，SPECTRA[j]×Zi，SPECTRA[j]自相關(guān)數(shù)據(jù)兇，并使用如下關(guān)系對(duì)j＝0...K-1計(jì)算出Herror[j]
方程40Herror[j]=Σi=0tN-1((Wi,SPECTRA[j]×Wi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2)12[(Σi=0tN-1zi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2-(Σi=0tN-1(Zi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2)]12]]>Herror108由誤差特性單元202發(fā)出?，F(xiàn)行系數(shù)集存儲(chǔ)器單元240儲(chǔ)存新近由系數(shù)集選擇單元204選出的濾波系數(shù)集，此處稱(chēng)為Hbest，以及與其相關(guān)的誤差特性數(shù)據(jù)元集，此處稱(chēng)為Hbest_error。Hbest_error包括k個(gè)數(shù)據(jù)元，每個(gè)數(shù)據(jù)元與各自的頻帶相關(guān)。系數(shù)集選擇單元204在工作上與現(xiàn)行系數(shù)集存儲(chǔ)器單元240相連接以接收Hbest以及與其相關(guān)的誤差特性數(shù)據(jù)元集，Hbest_error。系數(shù)集選擇單元204接收由系數(shù)生成單元200生成的濾波系數(shù)集H新206以及由誤差特性單元202生成的相關(guān)誤差特性數(shù)據(jù)元集Herror208。系數(shù)集選擇單元204將與H新206相關(guān)的誤差特性數(shù)據(jù)元集和與Hbest相關(guān)的誤差特性數(shù)據(jù)元集加以比較以便選出待發(fā)出的濾波系數(shù)集H116。比較標(biāo)準(zhǔn)可以基于用來(lái)選擇使誤差函數(shù)最小化的濾波系數(shù)集的各種不同標(biāo)準(zhǔn)。在非限制實(shí)例中，系數(shù)集選擇單元204選出使所有頻帶上平均誤差都最小的濾波系數(shù)集。更一般地說(shuō)，系數(shù)集選擇單元204選出使所有頻帶上誤差特性數(shù)據(jù)元的加權(quán)和都最小的濾波系數(shù)集。在數(shù)學(xué)上，此第二實(shí)例可以表示如下方程41
If Weighted(Herror)≤Weighted(Hbest_error)then Hbest_error＝HerrorHbest＝Hnewelse no changewhereWeighted(Herror)=Σj=0K-1wjHerror[j]]]>Weighted(Hbest_error)=Σj=0K-1wjHbest_error[j]]]>其中wj為與頻帶j相關(guān)的加權(quán)。換言之，如果新濾波系數(shù)集(H新)之誤差特性數(shù)據(jù)元的加權(quán)和小于或等于當(dāng)前正被發(fā)出濾波系數(shù)集(Hbest)的誤差特性數(shù)據(jù)元的加權(quán)和，那么就選出新濾波系數(shù)集，并將它與其誤差特性數(shù)據(jù)元集一起存入現(xiàn)行系數(shù)集存儲(chǔ)器單元240。在其他情況下，當(dāng)前濾波系數(shù)集仍為Hbest。此后，現(xiàn)行系數(shù)集存儲(chǔ)器單元240中的濾波系數(shù)集以適合于濾波器110使用的格式發(fā)出。
典型交互作用典型交互作用將更好地說(shuō)明濾波器自適應(yīng)單元202的功能作用。如圖7流程圖中所示，在步驟600由系數(shù)自適應(yīng)單元100接收信號(hào)Z102和信號(hào)X104的采樣。在步驟602，至少部分地根據(jù)最小二乘法對(duì)采樣進(jìn)行處理以生成濾波系數(shù)集H新206。在步驟604，由模仿濾波器110性能的濾波器模擬單元將該新濾波系數(shù)集H新206用到信號(hào)Z102上以得到濾波形式的信號(hào)Z102，即信號(hào)R401(圖4)。在步驟606，從信號(hào)Z104中減去信號(hào)R401得到信號(hào)W470。在步驟608，按頻譜將信號(hào)Z102和信號(hào)W470分成為含K個(gè)頻帶的t/N個(gè)頻帶集。在步驟610，根據(jù)信號(hào)Z102產(chǎn)生出誤差函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，對(duì)頻帶集中的各頻帶按每頻帶產(chǎn)生出信號(hào)W470。如果頻帶窄，對(duì)給定的信號(hào)可作出合理的近似，即各頻帶內(nèi)的該信號(hào)為白色。因此，標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算可表示如下方程42對(duì)于j＝1...K-1
Herror[j]=Σi=0tN-1((Wi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2)12[(Σi=0tN-1zi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2-(Σi=0tN-1(Zi,SPECTRA[j]×Zi,SPECTRA[j])2)]12]]>在步驟612，在步驟602所生成的新濾波系數(shù)集與現(xiàn)行系數(shù)集存儲(chǔ)器單元240中的當(dāng)前最佳濾波系數(shù)集之間選出一個(gè)濾波系數(shù)集。至少部分地根據(jù)與步驟602所生成之各新濾波系數(shù)集相關(guān)的誤差特性數(shù)據(jù)元集和當(dāng)前最佳濾波系數(shù)集作出該選擇。在步驟614，將在步驟612選出的濾波系數(shù)集發(fā)出供濾波器110使用。
產(chǎn)生濾波系數(shù)集的上述過(guò)程可以在圖8所示類(lèi)型的通用數(shù)字計(jì)算機(jī)上實(shí)行，該數(shù)字計(jì)算機(jī)包括用通信總線(xiàn)連接的處理單元702和存儲(chǔ)器704。存儲(chǔ)器包括數(shù)據(jù)708和程序指令706。處理單元702適用于處理數(shù)據(jù)708和程序指令706以便執(zhí)行本技術(shù)說(shuō)明中所述的、畫(huà)在附圖中的功能塊。數(shù)字計(jì)算機(jī)700還可包括I/O接口用來(lái)接收數(shù)據(jù)元或?qū)?shù)據(jù)元發(fā)送給外部設(shè)備。例如，I/O接口可以用來(lái)接收第一信號(hào)Z102和第二信號(hào)X104。
另一方面，產(chǎn)生濾波系數(shù)集的上述過(guò)程可以在專(zhuān)用硬件平臺(tái)上實(shí)施，這里電/光部件執(zhí)行附圖所畫(huà)和本技術(shù)說(shuō)明中所述的功能塊。具體實(shí)施可使用IC，ASIC，DSP，F(xiàn)PGA或其他適合的硬件平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。很容易理解到，硬件平臺(tái)不是本發(fā)明的限制性部件。
雖然對(duì)本發(fā)明參照其一些優(yōu)選實(shí)施方案已作了非常詳細(xì)的說(shuō)明，但無(wú)損于本發(fā)明精神的變動(dòng)和改進(jìn)仍是可能的。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)只由所附的權(quán)利要求及其同等要求所限定。
權(quán)利要求
1.濾波器自適應(yīng)單元，其適合于產(chǎn)生濾波器系數(shù)集，所說(shuō)的濾波器自適應(yīng)單元包括a)第一輸入端，用于接收第一信號(hào)的一系列采樣；b)第二輸入端，用于接收第二信號(hào)的一系列采樣，第二信號(hào)包括與第一信號(hào)相關(guān)的某一分量；c)第三輸入端，用于接收與第一濾波系數(shù)集相關(guān)的第一誤差特性數(shù)據(jù)元集，第一濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)?shù)谝粸V波系數(shù)集由自適應(yīng)濾波器加到第一信號(hào)上時(shí)，就生成第二信號(hào)中該分量的第一估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；d)系數(shù)生成單元，工作上與所說(shuō)的第一輸入端和第二輸入端相連接，可操作系數(shù)生成單元至少部分地根據(jù)第一和第二信號(hào)來(lái)生成第二濾波系數(shù)集；e)誤差特性單元，可操作它根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行處理以生成與第二濾波系數(shù)集相關(guān)的第二誤差特性數(shù)據(jù)元集；f)選擇單元，其至少部分地根據(jù)第一誤差特性數(shù)據(jù)元集和第二誤差特性數(shù)據(jù)元集來(lái)選擇第一濾波系數(shù)集和第二濾波系數(shù)集中的一個(gè)；g)輸出端，用來(lái)發(fā)出表示由選擇單元選定的濾波系數(shù)集的信號(hào)。
2.按權(quán)利要求1中所定義的濾波器自適應(yīng)單元，其中第二誤差特性數(shù)據(jù)元集中的每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)。
3.按權(quán)利要求2中所限定的濾波器自適應(yīng)單元，其中可操作誤差特性單元來(lái)a)根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行濾波以導(dǎo)出第二信號(hào)中該分量的第二估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；b)從第二信號(hào)中去除該分量的第二估計(jì)量以生成噪聲信號(hào)；c)對(duì)噪聲信號(hào)和第一信號(hào)進(jìn)行處理以生成第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。
4.按權(quán)利要求3中所限定的濾波器自適應(yīng)單元，其中可操作誤差特性單元來(lái)a)處理第一信號(hào)以導(dǎo)出第一頻譜值集，該第一頻譜值集中的每個(gè)頻譜值與選自頻帶集的各自頻帶相對(duì)應(yīng)；b)處理噪聲信號(hào)以導(dǎo)出第二頻譜值集，該第二頻譜值集中的每個(gè)頻譜值與選自頻帶集的各自頻帶相對(duì)應(yīng)；c)至少部分地根據(jù)第一頻譜值集和第二頻譜值集生成第二誤差特性數(shù)據(jù)元集，每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)。
5.按權(quán)利要求4中所限定的濾波器自適應(yīng)單元，其中可操作系數(shù)生成單元將最小二乘法應(yīng)用到第一和第二信號(hào)上以導(dǎo)出第二濾波系數(shù)集。
6.按權(quán)利要求5中所限定的濾波器自適應(yīng)單元，其中可操作誤差特性單元根據(jù)第一信號(hào)和噪聲信號(hào)對(duì)頻帶集中各頻帶計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)元。
7.適于產(chǎn)生適合于自適應(yīng)濾波器使用的濾波系數(shù)集的方法，所說(shuō)的方法包括a)接收第一信號(hào)的一系列采樣；b)接收第二信號(hào)的一系列采樣，第二信號(hào)包括與第一信號(hào)相關(guān)的某一分量；c)提供與第一濾波系數(shù)集相關(guān)的第一誤差特性數(shù)據(jù)元集，第一濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)?shù)谝粸V波系數(shù)集由自適應(yīng)濾波器加到第一信號(hào)上時(shí)，就生成第二信號(hào)中該分量的第一估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；d)至少部分地根據(jù)第一和第二信號(hào)來(lái)生成第二濾波系數(shù)集，第二濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)?shù)诙V波系數(shù)集由自適應(yīng)濾波器加到第一信號(hào)上時(shí)，就生成第二信號(hào)中該分量的第二估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；e)根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行處理以生成與第二濾波系數(shù)集相關(guān)的第二誤差特性數(shù)據(jù)元集；f)至少部分地根據(jù)第一誤差特性數(shù)據(jù)元集和第二誤差特性數(shù)據(jù)元集選擇第一濾波系數(shù)集和第二濾波系數(shù)集的其中之一；g)發(fā)出表示在f)中所選濾波系數(shù)集的信號(hào)。
8.按權(quán)利要求7中所限定的方法，其中第二誤差特性數(shù)據(jù)元集中的每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)。
9.按權(quán)利要求8中所限定的方法，其中所說(shuō)的方法包括a)根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行濾波以導(dǎo)出第二信號(hào)中該分量的第二估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；b)從第二信號(hào)中去除該分量的第二估計(jì)量以生成噪聲信號(hào)；c)處理噪聲信號(hào)和第一信號(hào)以生成第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。
10.按權(quán)利要求9中所限定的方法，其中所說(shuō)的方法進(jìn)一步包括a)處理第一信號(hào)以導(dǎo)出第一頻譜值集，第一頻譜值集中的每個(gè)頻譜值與選自頻帶集的各自頻帶相對(duì)應(yīng)；b)處理噪聲信號(hào)以導(dǎo)出第二頻譜值集，該第二頻譜值集中的每個(gè)頻譜值與選自頻帶集的各自頻帶相對(duì)應(yīng)；c)至少部分地根據(jù)第一頻譜值集和第二頻譜值集來(lái)生成第二誤差特性數(shù)據(jù)元集，每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)。
11.按權(quán)利要求10中所限定的方法，其中所說(shuō)的方法包括將最小二乘法應(yīng)用到第一和第二信號(hào)以導(dǎo)出第二濾波系數(shù)集。
12.按權(quán)利要求11中所限定的方法，其中所說(shuō)的方法包括對(duì)頻帶集中的每個(gè)頻帶計(jì)算第一信號(hào)與噪聲信號(hào)之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)元以導(dǎo)出第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。
13.計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括合適于由產(chǎn)生濾波系數(shù)集的計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行的程序元，該濾波系數(shù)適合于由自適應(yīng)濾波器使用，所說(shuō)的計(jì)算裝置包括a)存儲(chǔ)器單元；b)處理器，在工作上其與存儲(chǔ)器單元相連接，在處理器上執(zhí)行時(shí)，可操作程序元來(lái)i.接收第一信號(hào)的一系列采樣；ii.接收第二信號(hào)的一系列采樣，該第二信號(hào)包括與第一信號(hào)相關(guān)的某一分量；iii.接收與第一濾波系數(shù)集相關(guān)的第一誤差特性數(shù)據(jù)元集，第一濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)?shù)谝粸V波系數(shù)集由自適應(yīng)濾波器加到第一信號(hào)上時(shí)，就生成第二信號(hào)中該分量的第一估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；iv.至少部分地根據(jù)第一和第二信號(hào)來(lái)生成第二濾波系數(shù)集，第二濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)?shù)诙V波系數(shù)集由自適應(yīng)濾波器加到第一信號(hào)上時(shí)，就生成第二信號(hào)中該分量的第二估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；v.根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行處理以生成與第二濾波系數(shù)集相關(guān)的第二誤差特性數(shù)據(jù)元集；vi.至少部分地根據(jù)第一誤差特性數(shù)據(jù)元集和第二誤差特性數(shù)據(jù)元集選擇第一濾波系數(shù)集和第二濾波系數(shù)集中的一個(gè)；vii.發(fā)出表示在vi.中所選濾波系數(shù)集的信號(hào)。
14.按權(quán)利要求13中所限定的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中第二誤差特性數(shù)據(jù)元集中的每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)。
15.按權(quán)利要求14中所限定的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中在處理器上執(zhí)行時(shí)，可操作程序元來(lái)a)根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)濾波以導(dǎo)出第二信號(hào)中該分量的第二估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；b)從第二信號(hào)中去除該分量的第二估計(jì)量以生成噪聲信號(hào)；c)處理噪聲信號(hào)和第一信號(hào)以生成第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。
16.按權(quán)利要求15中所限定的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中在處理器上執(zhí)行時(shí)，可操作程序元來(lái)a)處理第一信號(hào)以導(dǎo)出第一頻譜值集，第一頻譜值集中的每個(gè)頻譜值與選自頻帶集的各自頻帶相對(duì)應(yīng)；b)處理噪聲信號(hào)以導(dǎo)出第二頻譜值集，第二頻譜值集中的每個(gè)頻譜值與選自頻帶集的各自頻帶相對(duì)應(yīng)；c)至少部分地根據(jù)第一頻譜值集和第二頻譜值集來(lái)生成第二誤差特性數(shù)據(jù)元集，每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)。
17.按權(quán)利要求16中所限定的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中在處理器上執(zhí)行時(shí)，可操作程序元將最小二乘法應(yīng)用到第一和第二信號(hào)以導(dǎo)出第二濾波系數(shù)集。
18.按權(quán)利要求17中所限定的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中在處理器上執(zhí)行時(shí)，可操作程序元對(duì)頻帶集中的每個(gè)頻帶來(lái)計(jì)算第一信號(hào)與噪聲信號(hào)之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)元以導(dǎo)出第二誤差特性數(shù)據(jù)元集。
19.自適應(yīng)系統(tǒng)，包括a)第一輸入端，用于接收第一信號(hào)的一系列采樣；b)第二輸入端，用于接收第二信號(hào)的一系列采樣，第二信號(hào)包括與第一信號(hào)相關(guān)的某一分量；c)濾波器自適應(yīng)單元，工作上其與第一和第二輸入端相連接，所說(shuō)的濾波器自適應(yīng)單元包括i.存儲(chǔ)器單元，用于儲(chǔ)存與第一濾波系數(shù)集相關(guān)的第一誤差特性數(shù)據(jù)元集，第一濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)?shù)谝粸V波系數(shù)集由自適應(yīng)濾波器加到第一信號(hào)上時(shí)，就生成第二信號(hào)中該分量的第一估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；ii.系數(shù)生成單元，至少部分地根據(jù)第一信號(hào)和第二信號(hào)來(lái)生成第二濾波系數(shù)集，第二濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)?shù)诙V波系數(shù)集由自適應(yīng)濾波器加到第一信號(hào)上時(shí)，就生成第二信號(hào)中該分量的第二估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；iii.誤差特性單元，可操作它根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行處理以生成與第二濾波系數(shù)集相關(guān)的第二誤差特性數(shù)據(jù)元集；iv.選擇單元，其至少部分地根據(jù)第一誤差特性數(shù)據(jù)元集和第二誤差特性數(shù)據(jù)元集來(lái)選擇第一濾波系數(shù)集和第二濾波系數(shù)集中的一個(gè)；v.輸出端，發(fā)出表示由選擇單元所選定的濾波系數(shù)集的信號(hào)；d)自適應(yīng)濾波器，工作上與第一輸入端和濾波器自適應(yīng)單元的輸出端相連接，可根據(jù)從自適應(yīng)濾波器單元接收到的濾波系數(shù)集來(lái)操作自適應(yīng)濾波器將濾波作用加到第一信號(hào)上以生成第二信號(hào)中該分量的估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)。
20.回波消除器，該回波消除器包括如權(quán)利要求19所述的自適應(yīng)系統(tǒng)。
21.適于產(chǎn)生濾波系數(shù)集的濾波器自適應(yīng)單元，所說(shuō)的濾波器自適應(yīng)單元包括a)接收第一信號(hào)一系列采樣的裝置；b)接收第二信號(hào)一系列采樣的裝置，第二信號(hào)包括與第一信號(hào)相關(guān)的某一分量；c)接收與第一濾波系數(shù)集相關(guān)的第一誤差特性數(shù)據(jù)元集的裝置，第一濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)?shù)谝粸V波系數(shù)集由自適應(yīng)濾波器加到第一信號(hào)上時(shí)，就生成第二信號(hào)中該分量的第一估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)，第一誤差特性數(shù)據(jù)元集中的每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)；d)至少部分地根據(jù)第一和第二信號(hào)來(lái)生成第二濾波系數(shù)集的裝置，第二濾波系數(shù)集是這樣的，當(dāng)?shù)诙V波系數(shù)集由自適應(yīng)濾波器加到第一信號(hào)上時(shí)，就生成第二信號(hào)中該分量的第二估計(jì)量，該分量與第一信號(hào)相關(guān)；e)根據(jù)第二濾波系數(shù)集對(duì)第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行處理以生成與第二濾波系數(shù)有關(guān)的第二誤差特性數(shù)據(jù)元集的裝置，第二誤差特性數(shù)據(jù)元集中的每個(gè)誤差特性數(shù)據(jù)元與選自頻帶集的各自頻帶相關(guān)；f)至少部分地根據(jù)第一誤差特性數(shù)據(jù)元集和第二誤差特性數(shù)據(jù)元集來(lái)選擇第一濾波系數(shù)集和第二濾波系數(shù)集中的一個(gè)的裝置；g)發(fā)出表示由選擇單元選定的濾波系數(shù)集的信號(hào)的裝置。
全文摘要
提供了適合于產(chǎn)生濾波器系數(shù)集的濾波器自適應(yīng)單元，其包括表示濾波器脈沖響應(yīng)中誤差特性的誤差特性單元，其中決定脈沖響應(yīng)的濾波器系數(shù)集使用最小二乘法導(dǎo)出。誤差特性單元產(chǎn)生與新生成濾波器系數(shù)集相關(guān)的誤差特性數(shù)據(jù)元集。誤差特性數(shù)據(jù)元集根據(jù)第一輸入信號(hào)和噪聲信號(hào)生成。第一信號(hào)和噪聲信號(hào)首先分成為頻帶。然后把統(tǒng)計(jì)學(xué)上表示誤差特性的計(jì)算用到每個(gè)頻帶，從而得到每頻帶的誤差特性數(shù)據(jù)元。接下來(lái)，選擇單元至少部分地根據(jù)各誤差特性數(shù)據(jù)元集選擇新生成濾波器系數(shù)集和現(xiàn)有濾波系數(shù)集的其中之一。然后以適合于自適應(yīng)濾波器使用的格式發(fā)出選定的濾波器系數(shù)集。
文檔編號(hào)H04R3/02GK1543708SQ02815403
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月8日
發(fā)明者T·J·阿瓦德, P·M·格維斯, M·勞倫塞, T J 阿瓦德, 茲, 格維斯 申請(qǐng)人:奧泰矽有限公司