发明名称 调适型数位滤波器之学方法与装置
摘要 一种调适型数位滤波器之学方法,该方法首先提供一信号输入源,用来产生一输入信号,一环境系统,依据该输入信号以产生一相对应之真实输出信号,一数位滤波器,依据该输入信号以及一可调整之信号响应以产生一相对应之模拟信号,以及复数之记忆体,用来记忆过去一预定时间至现在内之该输入信号以及该真实输出信号。该方法的执行过程是先以该记忆体中之所记忆的输入信号产生一预估输入信号,用来表示一预定时间后该输入信号可能之大小。并且以该记忆体中之所记忆的真实输出信号产生一预估输出信号,用来表示一预定时间后该真实输出信号可能之大小。最后依据该输入信号、预估输入信号、真实输出信号以及预估输出信号来调整该数位滤波器中之信号响应,以使该模拟信号能与该真实输出信号逼近。
申请公布号 TW441171 申请公布日期 2001.06.16
申请号 TW088115968 申请日期 1999.09.16
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 陈州;陈自强
分类号 H03H17/00 主分类号 H03H17/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种调适型数位滤波器之学习方法,该方法包含有下列步骤:(a)提供一信号输入源,用来产生一输入信号,一环境系统,该环境系统系依据该输入信号以产生一相对应之真实输出信号,一数位滤波器,依据该输入信号以及一可调整之信号响应以产生一相对应之模拟信号,以及复数之记忆体,用来记忆过去一预定时间至现在内之该输入信号以及该真实输出信号;(b)以该记忆体中之所记忆的输入信号产生一预估输入信号,用来表示一预定时间后该输入信号可能之大小;(c)以该记忆体中之所记忆的真实输出信号产生一预估输出信号,用来表示一预定时间后该真实输出信号可能之大小;以及(d)依据该输入信号、预估输入信号、真实输出信号以及预估输出信号来调整该数位滤波器中之信号响应,以使该模拟信号能与该真实输出信号逼近。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该环境系统包含有:一声音发送器,依据该输入信号产生声音;以及一声音接收器,用来接收该未知系统内所产生的声音,以产生该真实输出信号。3.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(b)系以该记忆体中之输入信号为输入,依据一预定之数学运算,以产生该预估输入信号,而步骤(c)系以该记忆体中之真实输出信号为输入,依据该预定之数学运算,以产生该预估输出信号。4.如申请专利范围第3项之方法,其中步骤(b)中之该预定之数学运算之输入系为一输入数列,且该复数之记忆体记忆过去一预定时间至现在内之至少三笔取样之该输入信号以及该真实输出信号,并分别形成一输入数列以及一真实输出信号数列,以分别作为该预定之数学运算之输入数列。5.如申请专利范围第4项之方法,其中该原始输入数列与该真实输出信号数列之项数大于等于3。6.如申请专利范围第4项之方法,其中步骤(b)中之该预估信号之产生方法包含有下列步骤:(a)提供一预定函数,该预定函数包含有复数系数,一预定之数列转换,用以将一参考输入数列转换成一参考输出数列,以及一预定之还原运算,用以将该参考输出数列中的数値还原成相对之该参考输入数列中的数値;(b)根据该输入数列与该数列转换,以产生一第一数列;(c)根据该第一数列与预定函数,求取该复数系数,以逼近该第一数列;(d)根据该预定函数与复数系数,以产生一预估数値,以表示可能之该第一数列的下一笔资料;以及(e)根据该预估数字与该还原运算,以产生该预估信号。7.如申请专利范围第6项之方法,其中该第一数列系为一单调数列。8.如申请专利范围第6项之方法,其中该输入数列中之数値均大于零或均小于零,且步骤(b)中之数字转换系以下列步骤对该输入数列之数値进行处理:(a)产生一累加数列,该累加数列系为该输入数列之数値逐一累加所产生;以及(b)根据该累加数列,产生该第一数列。9.如申请专利范围第8项之方法,其中该步骤(b)中之第一数列之数値系为该累加数列中相对应之数値经一指数运算后所产生。10.如申请专利范围第8项之方法,其中该步骤(b)包含有下列步骤:(a)定义一预定数値,且该预定数値系大于该累加数列中之任一数値;以及(b)产生该第一数列,该第一数列之数値系为相对应之该累加数列之数値除以该预定数値后再加1而产生。11.如申请专利范围第6项之方法,其中步骤(c)中之预定函数系为一多项式函数。12.如申请专利范围第11项之方法,其中该多项式函数系为一2阶多项式函数。13.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(a)中之数位滤波器系为一有限脉冲响应(finiteimpulse response, FIR)数位滤波器。14.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(d)之调整该数位滤波器中之信号响应的方法系依据正规化最少平均平方法来实施。15.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(d)调整该数位滤波器中之信号响应的方法包含有下列步骤:(a)依据该输入信号以及该真实输出信号,调整该数位滤波器中之信号响应成为第一信号响应,以使该模拟信号能逼近于该真实输出信号;以及(b)依据该预估输入信号以及该预估输出信号,调整该数位滤波器中之第一信号响应成为第二信号响应,以使该模拟信号能逼近于该真实输出信号。16.如申请专利范围第15项之方法,其中步骤(a)与(b)之调整该数位滤波器的方法均依据正规化最少平均平方法来实施。17.一种调适型数位滤波器之装置,该装置系连接于一用来产生一输入信号的信号输入源,以及一环境系统,该环境系统系依据该输入信号以产生一相对应之真实输出信号,该装置包含有:一数位滤波器,依据该输入信号以及一可调整之信号响应以产生一相对应之模拟信号;复数之记忆体,用来记忆过去一预定时间至现在内之该输入信号以及该真实输出信号;一第一预估装置,依据该记忆体中之所记忆的输入信号,来产生一预估输入信号,用来表示一预定时间后该输入信号可能之大小;一第二预估装置,依据该记忆体中之所记忆的真实输出信号,来产生一预估输出信号,用来表示一预定时间后该真实输出信号可能之大小;以及一调整装置,依据该输入信号、预估输入信号、真实输出信号以及预估输出信号来调整该数位滤波器中之信号响应,以使该模拟信号能与该真实输出信号逼近。18.如申请专利范围第17项之装置,其中该调整装置调整该数位滤波器中之信号响应的方法包含有下列步骤:(a)依据该输入信号以及该真实输出信号,调整该数位滤波器中之信号响应成为第一信号响应,以使该模拟信号能逼近于该真实输出信号;以及(b)依据该预估输入信号以及该预估输出信号,调整该数位滤波器中之第一信号响应成为第二信号响应,以使该模拟信号能逼近于该真实输出信号。19.如申请专利范围第17项之装置,其中该数位滤波器系为一有限脉冲响应数位滤波器。20.如申请专利范围第18项之装置,其中该调整装置调整该数位滤波器中之信号响应的方法系依据正规化最少平均平方法来实施。图式简单说明:第一图为回音效应的发生与一种回音消除器之关系示意图;第二图为习知之调适型数位滤波器的装置之功能示意图;第三图为本发明之调适型数位滤波器的装置之功能示意图;第四图为第三图中第一预估装置的功能示意图;以及第五图为本发明之实施例消除声音回音的能力与习知重复学习方法的消除回音的能力之比较图。
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