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申请/专利权人：南京邮电大学;南京龙垣信息科技有限公司

摘要：本发明提出了一种基于自适应步长最小均方误差滤波器的广义旁瓣消除方法，根据基于循环插值的双通道互相关算法和宽带MUSIC算法，利用麦克风阵列从音频中收集目标语音的波达方向信息，根据波达方向信息补偿麦克风阵列各通道音频间的时延，并将时延补偿后的音频在时频域上表示，作为波束形成部分的输入，分别计算时延补偿后的音频通过固定波束形成滤波器和阻塞矩阵后得到的固定波束形成结果和多路参考噪声信号；估计音频中噪声的功率谱密度。最后计算固定波束形成器输出和噪声抑制后的参考噪声的残差，作为当前帧算法的输出；再将该输出反馈给噪声抑制滤波器，计算下一帧噪声抑制滤波器的权值，从而消除残留的旁瓣噪声，达到降噪的目的。

主权项：1.一种基于变步长LMS滤波器的广义旁瓣消除方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、对于相距最远的两个通道音频，选择其中随时间显著变化的部分，插值后求两通道语音互相关函数的峰值；计算时延差并将这两通道语音对齐；选取中间部分，作为下一轮插值求互相关函数峰值的输入，形成一个循环，统计每一轮循环中的时延差之和作为时延差的粗略估计值；步骤S2、对信号的自协方差矩阵作特征值分解，按特征值大小排序，用小特征值对应的特征向量组成噪声子空间；结合声学传递函数计算MUSIC谱，得到MUSIC谱函数峰值对应的角度作为波达方向的精确估计值；步骤S3、对每一通道，每一帧信号，分别对时域信号和窗函数作快速傅里叶变换，得到时延补偿后的阵列接收信号的时频域表示，作为广义旁瓣消除器的输入；步骤S4、根据声学传递函数计算固定波束形成的滤波器系数，利用S3中所得时延补偿后的阵列接收信号通过固定波束形成器，得到固定波束形成输出；步骤S5、利用S3中所得时延补偿后的阵列接收信号通过阻塞矩阵，得到参考噪声；步骤S6、对于相距最远的两个通道音频，计算互功率谱密度，分别计算自功率谱密度，根据相干噪声场的性质，计算得到噪声功率谱密度的估计值；步骤S7、利用S4中所得固定波束形成输出和S5中所得参考噪声，计算当前帧波束形成输出的残差信号，利用S6中所得噪声功率谱密度的估计值计算噪声抑制滤波器更新的步长，基于LMS算法，用该步长更新下一帧的噪声抑制滤波器的权值。

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