CN102638281B - 减少或去除喀哒噪声的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于关于喀哒噪声而检测和校正输入信号的装置和方法，所述装置和方法使用第一检测器单元(2，21)和第二校正单元(3，22)，所述检测器单元(2，21)对输入信号(4，23)进行微分，提取噪声信号(6)，将两个噪声采样之和与阈值(35/T2)相比较(8，33)，以及在该和超过阈值(35/T2)的情况下检测到喀哒声，校正单元(3，22)在相位域中校正(9)输入信号(4，23)，并且在输出校正后信号之前对该校正后信号进行微分(11)。
Description
技术领域
本发明涉及用于减少或去除喀哒噪声的方法及装置。
背景技术
喀哒噪声(click noise)是在例如FM无线电接收机的应用中发生的普遍公知的效应，可以由多径效应引起。这些喀哒噪声是这种FM无线电接收机的用户所不能接受的，从而有兴趣去减少或删除这种喀哒噪声。
WO98/42081公开了一种自适应多径滤波器，其去除了FM鉴频器输出处产生的能够听见的令人生厌的喀哒噪声，以防止可以包括声音和低速数字数据的所需信号的可听失真或其它劣化。可以在鉴频器输出处使用有色噪声匹配滤波器来检测喀哒声，该匹配滤波器被设计并适配于喀哒声特征(signature)/形状及所需信号特性。然后，将匹配的有色噪声滤波器输出与自适应阈值相比较。当超过阈值时，记录检测到喀哒声。然后，估计喀哒声的持续时间。产生期望信号的估计值，并且用该估计值替代在喀哒声持续时间范围内的原始接收数据信号估计值。通过仅使用在检测到喀哒噪声之前和之后的期望信号的特性，自适应滤波器精确地估计期望信号的参数，使得替代信号很好地模拟了假设不发生喀哒声的情况下期望信号看起来是什么样的。按照这种方式，保留了期望信号的实质部分。
JP09-083384公开了一种接收强度检测部件，其将每种接收强度与指定值相比较，此外其还包括语音水平检测部件，并且将语音水平与指定值相比较。决策部件将每个语音水平与指定值相比较，以及当水平高于指定值时，执行输出。当存在来自两个决策部件的同时输出时，AND门执行输出。在静音控制部件中，由AND门的输出启动集成的定时器。在释放AND门的输出之后的固定时间上，在预先设定的时间上向数字衰减器输出静音信号。该时间段的语音输出被停止或者衰减到指定水平。
JP 10-013261公开了测量比特误差率，以及在比特误差率超过特定界限的情况下，比特误差率鉴别电路输出静音请求信号。通过使用延迟电路和OR电路来扩展静音请求信号的末端，以产生扩展的静音请求信号。延迟电路处将数字语音信号延迟了比特误差率测量时间段和比特误差率鉴别所需的时间，并且经由锁存电路输出该数字语音信号，以及当设置了该扩展的静音请求信号时，由锁存电路存储输入数据。
发明内容
本发明的目的在于创建允许更好地减少或去除喀哒噪声的方法及装置。
本发明描述了一种减少或去除喀哒噪声的方法来实现本发明的目标，该方法包括：使用第一检测器单元和第二校正单元，第二校正单元耦合至第一检测单元，该方法包括以下步骤：
将输入信号输入第一检测单元和第二校正单元，
在检测器单元中对输入信号进行微分并产生微分信号，
从微分信号提取噪声信号，
将两个噪声采样之和与阈值相比较并产生检测信号D[n]，以及在该和超过阈值的情况下检测到喀哒声，
由校正单元接收所述检测信号D[n]，
在相位域中校正输入信号并产生第一校正信号，
并且对第一校正信号进行微分并产生第二校正信号，
其中，
从微分信号提取噪声信号包括从延迟的微分信号减去微分信号的低通滤波版本，
以及其中在相位域中校正输入信号包括以下步骤，
在串联连接的第一延迟单元中延迟输入信号并产生第一延迟信号，
从第一延迟信号减去另外的延迟信号。
用于关于喀哒噪声而检测和校正输入信号的本发明方法，使用第一检测器单元或电路以及第二校正单元或电路，检测器单元对输入信号进行微分，提取噪声信号，将两个噪声采样之和与阈值相比较，以及在该和超过阈值的情况下观测到喀哒声，校正单元在相位域中校正输入信号，并且在输出校正后信号之前将该校正后信号微分到频域。
本发明方法的优点之一在于在相位域中执行减少或去除，即在接收到的载波信号中，而不是解调之后的音频信号。这带来了对校正的更好估计值，允许对喀哒噪声进行至少几乎完美的修复。
此外，可以将喀哒声减少限制在优选地具备低频内容的可听喀哒声，而是不处理不可听见的喀哒声或干扰。
根据本发明实施例，优点在于检测器单元首先对输入信号Фi[n]执行微分，以及所述微分产生了优选是MPX信号的信号ωi[n]。
此外，优点在提取信号ωi[n]的噪声，该提取实现为使得从延迟的信号ωi[n]中减去信号ωi[n]的低通滤波版本。
此外，优点在于随后将两个连续的噪声采样相加，以产生另一信号S2[n]，所述信号S2[n]被用作与预定阈值(T2)相比较的基础，使得在信号S2[n]的绝对值超过阈值(T2)的情况下，检测到喀哒声。通过时域中的相应分析，可以在时域内实现喀哒声检测。
此外，除喀哒声检测之外，本发明的喀哒声检测器可以被附加地用作接收质量检测器。
根据本发明实施例，优点在于在检测到喀哒声时，校正预定量的相位采样。
优选地，校正引起喀哒声的三个相位采样。
根据一个发明方面，在数字信号处理器内实现所述方法。
根据另一发明方面，描述了一种减少或去除输入信号中的喀哒噪声的发明装置。用于减少或去除输入信号中的喀哒噪声的发明装置包括第一检测器单元和第二校正单元，检测器单元对输入信号进行微分，提取噪声信号，将两个噪声采样之和与阈值相比较，以及在该和超过阈值的情况下观测到喀哒声，而校正单元在相位域中校正输入信号，并且在输出校正后信号之前对该校正后信号进行微分。
附图说明
通过以下参考附图描述的本发明示例实施例，本发明的以上和其它特征及有益效果将显而易见，其中：
图1示出了本发明方法的实施例的示意图；以及
图2示出了本发明方法的优选实施例的示意图。
具体实施方式
图1示意性地示出了FM无线电接收机应用中用于减少或去除喀哒噪声的本发明方法的图1。可以在数字信号处理器内使用所述方法，但是也可以在没有在数字信号处理器中实现所述方法的情况下使用所述方法。这种方法的应用改善了FM的无线电接收。
根据图1，所述方法包括检测器部件2和校正部件3。将作为输入信号Фi[n]4的相位采样输入检测器电路2，并且将其并行地输入校正电路3。首先，检测器电路对输入信号4Фi[n]进行微分5。所述微分产生了信号ωi[n]，该信号优选是MPX信号。在块6中，提取信号ωi[n]的噪声，从而产生信号dω[n]。实现这种提取，使得从延迟的MPX信号中减去MPX信号的低通滤波版本。在随后的块7中，将两个连续的噪声采样相加，以产生信号S2[n]。最后在检测器的块8中，将S2[n]的绝对值与预定阈值T2相比较。如果S2[n]的绝对值超过阈值T2，则检测到喀哒声。
在级9和10处，校正器3具有两个输入，是延迟的相位采样Фi[n]和检测信号D[n]12。在块9处，使用检测信号D[n]和估计的相位跟踪信号E[Фt,n-K]来校正输入信号Фi[n]，产生了校正信号ФC[n-N]，在块11处，将校正信号ФC[n-N]微分以获得输出信号，优选地为MPX输出信号。
优选地，在检测到喀哒声时，校正从最后一个正确相位采样和估计相位跟踪获得的引起喀哒声的三个相位采样。
图2示出了包括检测器子单元21和校正器子单元22的本发明方法的优选实施例的示意图20，其中在23处，提供作为输入信号的相位采样Ф[n]。首先，向减法器25输入输入信号Ф[n]，并且并行地使用Z-1延迟级24延迟输入信号Ф[n]，以在25处从输入信号Ф[n]中减去信号Ф[n-1]之前创建信号Ф[n-1]。随后的块用于通过使用放大级26、检测滤波器27、延迟级28和减法级29来提取噪声。在提取噪声信号之后，紧跟着延迟级30和另一级31，所述另一级31对信号求和，延迟级30和另一级31产生了各自移动了一个延迟量的两个信号的相加。最后，块32和33产生绝对值，并且将绝对值与阈值T2相比较。在33处信号的绝对值大于阈值T2或35的情况下，在34处观察到喀哒声。
此外，使用Z-(N-1)延迟级36、随后的t Z-1延迟级37、38、39和40来处理输入信号。然而，如果已经检测到喀哒声，则使用新采样来替代延迟线37、38和39中的采样，其中新采样从延迟线40中的采样和校正滤波器42的输出44中获得。在级41处，从级39的信号中减去来自级40的信号。最终在43处，将直接输出来自级41的信号。
附图标记
1 示意图
2 检测器部件,检测器单元
3 校正部件,校正单元
4 输入信号
5 块
6 块
7 块
8 块
9 级
10 级
11 块
12 信号
20 示意图
21 检测器单元
22 校正器单元
23 输入信号
24 Z-1延迟线级
25 减法器
26 放大器
27 滤波器
28 Z-N延迟线级
29 减法器
30 Z-1延迟线级
31 加法级
32 产生绝对值的级
33 与阈值比较的级
34 输出
35 阈值
36 Z-(N-1)延迟线级
37 Z-1延迟线级
38 Z-1延迟线级
39 Z-1延迟线级
40 Z-1延迟线级
41 加法级
42 校正滤波器级
43 校正滤波器输出
44 输出
Claims (6)
1.一种减少或去除喀哒噪声的方法，所述方法包括：使用第一检测器单元(2,21)和第二校正单元(3,22)，所述第二校正单元(3,22)耦合至第一检测单元(2,21)，所述方法包括以下步骤：
将输入信号(4,23)输入第一检测单元(2,21)和第二校正单元(3,22)，
在检测器单元(2,21)中对输入信号(4,23)进行微分并产生微分信号(ωi[n])，
从微分信号(ωi[n])提取噪声信号(6)，
将两个噪声采样之和与阈值(35/T2)相比较(8,33)并产生检测信号D[n]，以及在该和超过阈值(35/T2)的情况下检测到喀哒声，
由校正单元(3,22)接收所述检测信号D[n]，
在相位域中校正(9)输入信号(4,23)并产生第一校正信号，
并且对所述第一校正信号进行微分(11)并产生第二校正信号，
其中，
从微分信号(ωi[n])提取噪声信号(6)包括从延迟的微分信号减去微分信号(ωi[n])的低通滤波版本，
以及其中在相位域中校正(9)输入信号(4,23)包括以下步骤，
在串联连接的第一延迟单元(37，38，39)中延迟输入信号并产生第一延迟信号，
从第一延迟信号减去另外的延迟信号(40)。
2.根据权利要求1的方法，所述微分信号(ωi[n])是MPX信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中随后(7)将两个连续的噪声采样相加，以产生另一信号S2[n]，其中所述信号S2[n]被用作与预定阈值(T2)相比较的基础，使得在信号S2[n]的绝对值超过阈值(T2)的情况下，检测到喀哒声。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中在检测到喀哒声时，校正预定量的引起喀哒声的相位采样。
5.根据权利要求4的方法，其中对引起喀哒声的三个相位采样进行校正。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中在数字信号处理器中实现所述方法。
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