Un algoritmo de mínimos cuadrados normalizados de paso variable basado en reutilización de datos
Autores: Rusu, Alexandru-George; Paleologu, Constantin; Benesty, Jacob; Ciochin, Silviu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un algoritmo de mínimos cuadrados normalizados de paso variable basado en reutilización de datos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Cancelación de eco acústico
Algoritmo NLMS
Filtro adaptativo
Tamaño de paso variable
Tasa de convergencia
Reutilización de datos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El problema principal en la cancelación de eco acústico (AEC) es estimar la respuesta al impulso entre el altavoz y el micrófono de un dispositivo de comunicación manos libres. Esta aplicación puede abordarse como un problema de identificación de sistema, que se puede resolver utilizando un filtro adaptativo. El más común para AEC es el algoritmo de mínimos cuadrados normalizados (NLMS). Se sabe que el rendimiento general de este algoritmo está controlado por el valor de su parámetro de tamaño de paso normalizado. Con el fin de obtener un compromiso adecuado entre los principales criterios de rendimiento (por ejemplo, velocidad de convergencia/seguimiento versus precisión/robustez), este término específico del algoritmo NLMS puede ser controlado y diseñado como un parámetro variable. Esto representa la principal motivación detrás del desarrollo de algoritmos de tamaño de paso variable. En este documento, proponemos un algoritmo NLMS de tamaño de paso variable (VSS-NLMS) que explota el mecanismo de reutilización de datos, que tiene como objetivo mejorar la velocidad de convergencia/seguimiento del algoritmo reutilizando el mismo conjunto de datos (es decir, las señales de entrada y de referencia) varias veces. Sin embargo, involucramos una versión equivalente del NLMS de reutilización de datos, que proporciona los modos de convergencia del algoritmo. Basándonos en este enfoque, una secuencia de tamaños de paso normalizados puede ser programada a priori, lo cual es ventajoso en términos de complejidad computacional. Los resultados de simulación en el contexto de AEC respaldaron las buenas características de rendimiento del algoritmo propuesto VSS-NLMS.
Descripción
El problema principal en la cancelación de eco acústico (AEC) es estimar la respuesta al impulso entre el altavoz y el micrófono de un dispositivo de comunicación manos libres. Esta aplicación puede abordarse como un problema de identificación de sistema, que se puede resolver utilizando un filtro adaptativo. El más común para AEC es el algoritmo de mínimos cuadrados normalizados (NLMS). Se sabe que el rendimiento general de este algoritmo está controlado por el valor de su parámetro de tamaño de paso normalizado. Con el fin de obtener un compromiso adecuado entre los principales criterios de rendimiento (por ejemplo, velocidad de convergencia/seguimiento versus precisión/robustez), este término específico del algoritmo NLMS puede ser controlado y diseñado como un parámetro variable. Esto representa la principal motivación detrás del desarrollo de algoritmos de tamaño de paso variable. En este documento, proponemos un algoritmo NLMS de tamaño de paso variable (VSS-NLMS) que explota el mecanismo de reutilización de datos, que tiene como objetivo mejorar la velocidad de convergencia/seguimiento del algoritmo reutilizando el mismo conjunto de datos (es decir, las señales de entrada y de referencia) varias veces. Sin embargo, involucramos una versión equivalente del NLMS de reutilización de datos, que proporciona los modos de convergencia del algoritmo. Basándonos en este enfoque, una secuencia de tamaños de paso normalizados puede ser programada a priori, lo cual es ventajoso en términos de complejidad computacional. Los resultados de simulación en el contexto de AEC respaldaron las buenas características de rendimiento del algoritmo propuesto VSS-NLMS.