自適應(yīng)濾波算法的研究及在VoIP系統(tǒng)上的應(yīng)用.pdf

1、隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)通信服務(wù)質(zhì)量的要求不斷提高，其中就包括噪聲消除。自適應(yīng)濾波技術(shù)作為當(dāng)前主流的噪聲消除模塊，其理論模型最早于1960年由Widrow和Hoff提出，已被大量應(yīng)用于通信、雷達(dá)、車載系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。而近幾年由于虛擬運(yùn)營(yíng)商的興起，各類VoIP(Voice over Internet Protocol)軟件層出不窮，突破了原先固定運(yùn)營(yíng)商的限制。人們對(duì)于各類VoIP軟件褒貶不一，其中語音的服務(wù)質(zhì)量成為人們選擇一款VoIP

2、軟件的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此良好的噪聲消除能力是對(duì)VoIP軟件的一項(xiàng)重要考驗(yàn)。
　　現(xiàn)今LMS算法存在收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差上的矛盾，當(dāng)步長(zhǎng)因子過大，則收斂速度快，但誤差變化較大;當(dāng)步長(zhǎng)因子過小，則收斂速度很慢但是誤差穩(wěn)定。針對(duì)于此矛盾，本文提出了一種基于DCT的變步長(zhǎng)LMS算法。該算法融合了Lorentzian函數(shù)的變步長(zhǎng)算法的優(yōu)勢(shì)，引入Lorentzian函數(shù)來實(shí)現(xiàn)算法中步長(zhǎng)因子的變化，建立步長(zhǎng)因子和誤差的某種非線性函數(shù)關(guān)系，使步長(zhǎng)因子動(dòng)

3、態(tài)變化。同時(shí)融入變換域的思想，通過DCT來實(shí)現(xiàn)算法收斂速度的進(jìn)一步提升，充分利用了DCT的去相關(guān)能力和Lorentzian函數(shù)的快速收斂能力。本文完成的內(nèi)容主要如下:
　　(1)研究了自適應(yīng)濾波技術(shù)的原理及大體框架。對(duì)固定步長(zhǎng)LMS算法和變步長(zhǎng)LMS算法進(jìn)行算法分析和仿真實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)算法的性能進(jìn)行比較，得出算法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　(2)通過對(duì)離散余弦變換理論的研究來進(jìn)一步了解變換域LMS算法的實(shí)現(xiàn)原理。并且將離散余弦變換和離散傅

4、里葉變換進(jìn)行比較來分析兩種變換的優(yōu)勢(shì)。
　　(3)通過將變步長(zhǎng)LMS算法的思想與變換域LMS算法的思想相融合，結(jié)合兩種思想的優(yōu)點(diǎn)來提出一種基于DCT的變步長(zhǎng)LMS算法。對(duì)提出的算法進(jìn)行算法推導(dǎo)和仿真分析，并且通過實(shí)際語音信號(hào)的實(shí)驗(yàn)來測(cè)試其優(yōu)越性。
　　(4)本文設(shè)計(jì)研究了一款基于iOS的VoIP軟件，對(duì)軟件的整體框架和各模塊的具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了一定的分析。并且通過對(duì)軟件新增噪聲消除模塊來改善軟件的語音服務(wù)質(zhì)量，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)