基于TMS32ODM642实现的一种低复杂度回声抵消器解析.PDFVIP

研究与开发 基于TMS32ODM642实现的一种低复杂度回声抵消器 高国坪 ’。陈水仙 (1．民航 中南空管局技术装备维修 中心 广州 510403： 2．武汉大学国家多媒体软件工程 中心 武汉 430079) —曝 以TMs320DM642定点DsP为平台，实现了一种低复杂度并适应双端会话情况的回声抵消器。在 算法上 ，为提高双端会话的鲁棒性，采用 了双回声路径模型 (twoechopatllm0del，TEPM)作为基 本框架 ；为降低计算 的复杂度 ，采用 了多延时分块频域 自适应滤波器 (multi．delayblockfrequenc丫 domainadaptivefilter，MDF)估计 回声路径的冲击响应。在实现上，针对DSP的并行执行能力和指 令集的单指令多数据 (SIMD)特性对主要运算进行 了线性汇编级的优化 。测试表明．这种 回声抵 消器可 以在 0．45％CPU占用率下处理 128ms路径延时的组合声源信号(compositesourcesi印al， CSS)和实际声源信号的回声 的通话质量，考虑 自适应滤波器对硬件性能的需求．因此在 1 引言 实际应用时应选用结构简单、易于实现的自适应算法．并充 随着通信技术的发展，越来越多的通信设备提供了免 分结合硬件特性进行优化工作，降低算法运算量。 提功能。这一功能使通信更加便捷，同时也产生了回声问 2 回声抵消器的基本原理 题．回声会严重影响语音通话质量和系统的稳定性。对于现 代通信系统(包括有线电话、免持电话、移动电话和电话会 回声抵消器是用一个自适应滤波器对未知的回声通道 议系统等)来说，回声抵消是这些系统设计时需要着重考虑 进行系统辨识，模拟回声路径，通过自适应滤波算法的调 的关键因素之一。 整，使其冲击响应与实际回声路径相逼近，从而得到回声预 回声抵消实质上是一个建模问题．首先需要通过一定 测信号，再将预测信号从麦克风接收到的语音信号中减去， 的技术手段(如自适应滤波等)求得封闭空间内系统扬声器 即可实现回声抵消，基本原理如图1所示。 与话筒间的脉冲响应。进而得知话筒收到的回声信号，再使 其中，回声抵消器产生的回声抵消预测信号为9()，实 其抵消，其理论基础正是自适应滤波理论。自适应的算法很 际的回声信号为 )，预测误差信号为e()。由图1可知，回 多，在回声抵消方面，目前最受欢迎的是最小均方(1east 声抵消的核心是一个自适应滤波器，它在使用中要重点考 meansquare，LMS)算法l_及『其改进的各种算法。 虑的问题是优化调整滤波器参数。 在设计一个实用的回声抵消器时，必须考虑用户关心 作者以1MS320DM642定点DSP为平台，实现了一种 低复杂度并适应双端会话情况的回声抵消器，其结构脚如 } 湖北省科技攻关基金资助项 目(N0．2o07AA1O1C5O) 图2所示 远端语音输出 远端语音输入 图 1 回声抵消原理 图2 本文提 出的回声抵消器的系统结构 本文提出的回声抵消器包括两组多延时分块频域自适应 (1)C60o0的公共指令集 滤波器 (multi．delayblockfrequencyd0mainadaptive6lIer， 公共指令集包括读取存／储类指