一种回声延时定位的实现方法技术

本发明专利技术公开了一种回声延时定位的实现方法，其特征在于，对来自通信系统远端和近端的输入信号进行低通滤波和降采样处理，对降采样处理后的输入信号进行互相关计算，取得两个最大互相关能量值及相应位置，从而降低估计回声延时的计算量。本发明专利技术与现有技术相比，极大的降低计算量，应用于回声抵消器中，自适应滤波器系数不需要随着回声延时的加长而增多，在降低资源占用率和降低成本的情况下能够确保准确估计回声延时，通过灵活配置参数，可以扩大延时估计长度，极大地促进了回声抵消器的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域的移动通信基站系统，特别是涉及一种基于话音业务的较长回声延时下的回声定位实现方法。
技术介绍
在现行的移动通信基站系统中，对于移动台和固定电话之间通话，在固定电话侧由于4/2线转换产生的回声消除的基本处理能力都是在64ms的回声延时范围内。由于通信系统变得越来越复杂，从传统的电路数据交换到IP软交换，回声延时会变得来越来越长，最低要求也需要有128ms的处理能力。在传统方法中通过加大缓冲区中的长度让回声抵消算法在收敛的过程中自动实现延时定位和回声抵消已不是理想之选。因为在回声延时成倍增加的同时，收敛算法中需要的乘累加个数会平方倍的增加。在现有的硬件处理能力下要保证同样通道数的回声处理能力是不大可能的。如果进行系统DSP(数字信号处理)芯片的升级势必会加大系统设备的成本。图1和图2为产生回声的原理示意图，其中图1中的Rin端输入的是原始语音信号，先在电学回声抵消中进行存贮作为参考信号，通过传输在2/4线转换器中产生回声结合固定电话侧的话音形成电学回声抵消中需要进一步处理的信号Sin。通过回声抵消算法和参考信号Rin，模仿出近端产生的回声。把混有回声的信号减去估计的回声值输出Sout。如果在没有近端说话的情况下，这个Sout的值越小，则说明抵消的效果越好。其中图1为发送原始信号的示意图，图2为图1所发送的响应信号示意图。对于图1中的Rin信号，如果在2/4线端没有人说话，则会在Sin中产生如图2所示的响应，其中Tr是纯延时部分，Tp是净回声部分。从中可以看出，净回声部分同延时部分相比是占比较小的部分，现有的回声抵消算法一般都是从Tp+Tr的整段作为算法的输入矢量让自适应滤波器进行收敛得到最佳的冲激函数，如果回声延时较长，则需要自适应滤波器的系数越大，计算量则会几何平方倍-->的增加。如果能够事先找到回声部分，然后将净回声消除器的窗函数直接加在Tp部分，则将会极大的降低计算量，自适应滤波器系数也就不需要随着回声延时的加长而增多。为了降低资源占用率和降低成本，需要对回声抵消算法预先进行延时估计。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种回声延时定位的实现方法及装置，解决现有技术在回声延时较长时，自适应滤波器系数增多，计算量会几何平方倍的增加产生的资源占用的技术问题。为达到上述目的，本专利技术提供了一种回声延时定位的实现方法，其特点在于，对来自通信系统远端和近端的输入信号进行低通滤波和降采样处理，对降采样处理后的输入信号进行互相关计算，取得两个最大互相关能量值及相应位置，从而降低估计回声延时的计算量。上述的方法，其特点在于，具体包括如下步骤：步骤一，对远端和近端的输入信号分别进行低通滤波；步骤二，进行对远端语音信号的话音激活判决；步骤三，对当前的远端和近端的输入信号分别进行降采样处理；步骤四，进行基于降采样处理后的远端和近端输入信号的互相关计算；步骤五，计算互相关的能量值，以1ms为一个能量值计算单位，取互相关值的平方和；步骤六，搜索最大两个互相关能量值及相应位置；步骤七，进行近端的“双向通话”检测，根据近端输入信号判决是否近端说话，是则提前结束当前搜索，更新输入信号进行下一次搜索，否则进入下一步骤；步骤八，进行回声延时精度调整，设定多个判决门限决定是否需要再次搜索。上述的方法，其特点在于，所述步骤七进一步包括：针对临时检测出来的回声时延对应的近端输入信号的能量，与远端输入信号的能量进行比较，如果比较的差值达不到一定的损失范围则判决为“双向通话”状态，需要更新输入重新搜索并再次判决，如果差值超过所述损失范围则判决为“单向通-->话”状态，进入下一步骤。上述的方法，其特点在于，所述损失范围为3dB。上述的方法，其特点在于，所述步骤八进一步包括，针对当前搜索为第一次搜索、第二次搜索或第三次搜索，来进行所述精度调整。上述的方法，其特点在于，在当前搜索为第一次搜索的条件下，所述步骤八进一步包括如下步骤：步骤A1，取得第一次搜索的两个最大能量值M11和M12，并提供两个判决因子F1和F2；步骤A2，判断M11是否大于F1与M12的乘积，是则执行步骤A3，否则执行步骤A4；步骤A3，M11对应的位置D1即为回声延时，输出D1，结束；步骤A4，如果M11大于F2与M12的乘积，记录所述位置D1用以同下一次搜索的结果进行比较。上述的方法，其特点在于，在当前搜索为第二次搜索的条件下，所述步骤八还包括如下步骤：步骤B1，取得第二次搜索的两个最大能量值M21和M22，并提供两个判决因子F1和F2；步骤B2，判断M21是否大于F1与M22的乘积，是则执行步骤B3，否则执行步骤B4；步骤B3，M21对应的位置D2即为回声延时，输出位置D2，结束；步骤B4，如果M21大于F2与M22的乘积，并且位置D1与位置D2的差值小于设定值，则执行步骤B5，否则执行步骤B6；步骤B5，将D1与D2的平均值作为回声延时输出，结束；步骤B6，记录所述位置D2用以同下一次搜索的结果进行比较。上述的方法，其特点在于，在当前搜索为第三次搜索的条件下，所述步骤八还包括如下步骤：步骤C1，取得第三次搜索的两个最大能量值M31和M32，并提供两个判决因子F1和F2；步骤C2，判断M31是否大于F1与M32的乘积，是则执行步骤C3，否则执行步骤C4；-->步骤C3，M31对应的位置D3即为回声延时，输出位置D3，结束；步骤C4，如果M31大于F2与M32的乘积，并且D1与D3的差值小于设定值，则执行步骤C5，否则执行步骤C6；步骤C5，将D1与D3的平均值作为回声延时输出，结束；步骤C6，如果M31大于F2与M32的乘积，并且D2与D3的差值小于设定值，则执行步骤C7，否则执行步骤C8；步骤C7，将D2与D3的平均值作为回声延时输出，结束；步骤C8，取D1、D2、D3中最相近的两个值，将所述两个值的平均值作为回声延时输出，结束。本专利技术的技术效果在于：采用本专利技术所述的系统及其实现方法，与现有技术相比，极大的降低计算量，应用于回声抵消器中，自适应滤波器系数不需要随着回声延时的加长而增多。在降低资源占用率和降低成本的情况下能够确保准确估计回声延时。通过灵活配置参数，可以扩大延时估计长度，极大地促进了回声抵消器的应用范围。附图说明图1是产生电学回声及抵消原理框图；图2是回声效果示意图；图3是回声延时搜索框图；图4是DOUBLETALK检测流程；图5是回声延时第一次搜索流程；图6是回声延时第二次搜索流程；图7是回声延时第三次搜索流程。具体实施方式下面举实施例结合附图对本专利技术的目的、技术方案和优点做进一步详细的说明。本专利技术提供一种快速灵活的回声延时定位方法来找到回声的有效部分，降低自适应滤波器的计算量，加快收敛速度提高效率，节省系统的成本。本-->专利技术提供的任意长回声延时估计方法，包括以下步骤：1)对远端Rin和近端Sin的的输入信号分别进行低通滤波；2)对远端Rin语音信号的话音激活判决；3)对当前远端Rin和近端Sin的的输入信号分别进行降采样处理；4)基于降采样处理后的远端Rin和近端Sin输入信号的互相关计算；5)计算互相关的能量值，以1ms为一个能量值计算单位，取互相关值的平方和；6)搜索最大两个互相关能量值及其相应位置；7)近端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回声延时定位的实现方法，其特征在于，对来自通信系统远端和近端的输入信号进行低通滤波和降采样处理，对降采样处理后的输入信号进行互相关计算，取得两个最大互相关能量值及相应位置，从而降低估计回声延时的计算量。

【技术特征摘要】
1、一种回声延时定位的实现方法，其特征在于，对来自通信系统远端和近端的输入信号进行低通滤波和降采样处理，对降采样处理后的输入信号进行互相关计算，取得两个最大互相关能量值及相应位置，从而降低估计回声延时的计算量。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤一，对远端和近端的输入信号分别进行低通滤波；步骤二，进行对远端语音信号的话音激活判决；步骤三，对当前的远端和近端的输入信号分别进行降采样处理；步骤四，进行基于降采样处理后的远端和近端输入信号的互相关计算；步骤五，计算互相关的能量值，以1ms为一个能量值计算单位，取互相关值的平方和；步骤六，搜索最大两个互相关能量值及相应位置；步骤七，进行近端的“双向通话”检测，根据近端输入信号判决是否近端说话，是则提前结束当前搜索，更新输入信号进行下一次搜索，否则进入下一步骤；步骤八，进行回声延时精度调整，设定多个判决门限决定是否需要再次搜索。3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤七进一步包括：针对临时检测出来的回声时延对应的近端输入信号的能量，与远端输入信号的能量进行比较，如果比较的差值达不到一定的损失范围则判决为“双向通话”状态，需要更新输入重新搜索并再次判决，如果差值超过所述损失范围则判决为“单向通话”状态，进入下一步骤。4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述损失范围为3dB。5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤八进一步包括，针对当前搜索为第一次搜索、第二次搜索或第三次搜索，来进行所述精度调整。6、根据权利要5所述的方法，其特征在于，在当前搜索为第一次搜索的条件下，所述步骤八进一步包括如下步骤：步骤A1，取得第一次搜索的两个最大能量值M11和M12，并提供两个判决因子F1和F2；步骤A2，判断M11是否大于F...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼红伟，赵霞，董志峰，辛勤，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[]