广义旁瓣对消语音处理系统的设计与实现

　　系统设计

　　广义旁瓣对消算法由三个功能模块组成：第一个模块为固定波束形成，用来产生语音参考信号;第二个模块为阻塞矩阵，用来产生噪声参考信号;第三个模块为自适应噪声抵消模块，用来抑制固定波束形成其输出端的残留噪声。其原理图如图1。

　　麦克风阵列信号首先通过固定波束形成通路，得到增强后的信号yf(n)，在经过一个带约束的固定FIR固定滤波器得到yf’(n)。与此同时，阵列信号经过阻塞矩阵B滤除信号中的期望信号得到纯噪声信号N'(n);该噪声信号通过自适应FIR滤波器，抵消yf’(n)中相应的噪声成分，得到增强后的信号y(n)，从而达到信号增强的目的。

　　在这里定义：麦克风个数为M，声源来波相对于麦克风阵列的角度为θ，麦克风阵列指向为Φ，第m个麦克风接收信号的时延为τm，d为相邻麦克风之间的距离，c为声速，xi(n)为通过延迟补偿后阵列信号，aft为第i个权向量，N'(n)为阵列接收到的噪声信号。

　　固定波束形成器

　　固定波束形成器由时延估计、加权和固定系数滤波器三部分组成。

　　时延估计可以通过计算得到。

　　通过时延估计并对时延进行补偿，使阵列信号达到同相位，然后加权，再经过固定波束形成器。固定波束形成器的输出为：