一种麦克风阵列广义旁瓣消除方法与流程

技术特征：
1.一种麦克风阵列广义旁瓣消除方法，其特征在于：步骤(1)一个包括m个麦克风的阵元麦克风阵列，第t个采样点时刻的时域接收信号上标t表示转置，表示复数域；其中，第m个麦克风在第t个采样点时刻的接收信号y
m
(t)＝a
m
(t)*s(t) n
m
(t)，m＝1,
…
,m，s(t)表示语音信号，a
m
(t)表示从语音信号到第m个麦克风的声学传递函数，n
m
(t)表示第m个麦克风的接收的噪声分量，*表示卷积运算；短时傅里叶变换域中的麦克风阵列接收信号其中，y(k,l)、x(k,l)、n(k,l)是m维向量，分别对应表示麦克风阵列在第k帧第l频点的接收信号频谱、语音信号频谱、噪声信号频谱，频域传递函数a(k,l)＝[a1(k,l) a2(k,l)
…
a
m
(k,l)]
t
，s(k,l)为语音信号频谱；根据频域传递函数a(t,l)，得到固定波束形成滤波器滤波系数f(k,l)，进而得到固定波束形成滤波器输出y
fbf
(k,l)；固定波束形成滤波器输出y
fbf
(k,l)＝f
h
(k,l)y(k,l)；其中，f(k,l)为固定波束形成滤波器滤波系数，上标h表示共轭转置，滤波器系数表示为f(k,l)＝a
h
(k,l)；步骤(2)构造稀疏型阻塞矩阵b(k,l)，得到当前帧的阻塞矩阵输出u(k,l)；步骤(3)将当前帧的阻塞矩阵输出u(k,l)扩展为p帧向量，得到p帧参考噪声信号u
p
(k,l)，p＝2～8；步骤(4)根据p帧参考噪声信号u
p
(k,l)和固定波束形成滤波器输出y
fbf
(k,l)，更新多帧参考噪声信号的协方差矩阵并更新多帧参考噪声信号和固定波束形成滤波器输出的协方差矩阵步骤(5)由更新后的和得到自适应干扰消除滤波器的系数h(k,l)；步骤(6)输出旁瓣消除滤波器的结果y
mf
(k,l)。2.如权利要求1所述的一种麦克风阵列广义旁瓣消除方法，其特征在于，步骤(2)具体是：构造稀疏型阻塞矩阵上标*表示共轭运算；阻塞矩阵输出为参考噪声信号，3.如权利要求2所述的一种麦克风阵列广义旁瓣消除方法，其特征在于，步骤(3)具体是：将当前帧的阻塞矩阵输出u(k,l)扩展为p帧向量，则p帧参考噪声信号其中，u(k-p 1,l)、u(k-1,l)、u(k,l)分别表示第k-p 1帧、第k-1帧、第k帧的第l个频点对应的参考噪声信号；如果k＜p，则u
(k-p 1,l)为0向量。4.如权利要求3所述的一种麦克风阵列广义旁瓣消除方法，其特征在于，步骤(4)具体是：初始化和为单位阵；进行如下更新：为单位阵；进行如下更新：更新的遗忘因子0＜α＜1。5.如权利要求4所述的一种麦克风阵列广义旁瓣消除方法，其特征在于，步骤(5)中，上标-1表示矩阵求逆运算。6.如权利要求5所述的一种麦克风阵列广义旁瓣消除方法，其特征在于，步骤(6)中，自适应干扰消除滤波器输出

技术总结
本发明公开了一种麦克风阵列广义旁瓣消除方法。首先根据频域传递函数，得到固定波束形成滤波器滤波系数，进而得到固定波束形成滤波器输出；构造稀疏型阻塞矩阵，当前帧的阻塞矩阵输出扩展为多帧向量，得到多帧参考噪声信号，根据多帧参考噪声信号和固定波束形成滤波器输出，更新多帧参考噪声信号的协方差矩阵，以及多帧参考噪声信号和固定波束形成滤波器输出的协方差矩阵，得到自适应干扰消除滤波器的系数，最后输出旁瓣消除滤波器的结果。本发明方法利用稀疏型阻塞矩阵后数据维度减小的特点，在阻塞矩阵输出数据上进行多帧扩展，避免了在原始输入数据上扩展带来的大量算力消耗问题，并利用了多帧数据之间的相关性，提升了广义旁瓣消除效果。了广义旁瓣消除效果。了广义旁瓣消除效果。


技术研发人员：卢燕 沈旭东 姚欢 王枝鑫
受保护的技术使用者：杭州国芯科技股份有限公司
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2023/2/3