IP tabanlı ses iletimi ortamında akustik yankı giderimi
Acoustic echo cancellation in IP based voice transmission
Yazar: PINAR ARSLAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. LÜTFİYE DURAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Adaptif filtreler = Adaptive filters ; Yankı = Echo

Özet:
Bu çalışmada, internet protokolü (Internet Protocol, IP) tabanlı bir ses iletimi ortamında akustik yankı giderimi için Kesirli Fourier Dönüşümü (KFD) bölgesi en küçük ortalama kareler (Least Mean Squares, LMS) algoritmasına dayalı uyarlanır süzgeçleme önerilmektedir. Çoğunlukla konferans tipi haberleşmenin gerçekleştirildiği IP tabanlı ses iletiminde uzak-uç bölgesinden gelen uzak-uç konuşma işareti, yakın-uç bölgesine ulaşıp hoparlörden çıktıktan sonra gecikme ve zayıflamaya uğrayarak uzak-uç yankısını oluşturmaktadır. Oluşan bu yankı işareti yok edilmezse, mikrofon işaretine eklenir ve uzak-uç bölgesine yakın-uç işareti ile birlikte iletilir. Böylece ses kalitesi oldukça düşük bir haberleşmeye neden olunur. Zaman ve kesirli Fourier bölgelerinde uyarlanır süzgeçleme LMS, normalize LMS (NLMS), özyineli en küçük kareler (Recursive Least Squares, RLS) ve KFD bölgesinde LMS algoritmaları ile akustik yankı giderimi sağlanmıştır ve başarım performans analizleri incelenmiştir. Bu tip uyarlanır süzgeçleme algoritmalarında, istenilen yankı işaretini kestirmek için uzak-uç işareti süzgeç girişine sokulur. Her adımda, istenilen işaretle istenilen işaretin kestirimi arasındaki fark hesaplanarak hata işareti bulunur. Süzgeç katsayıları, önceki süzgeç katsayıları, giriş işareti ve hata işaretine göre güncellenir. Seçilen uyarlanır süzgeçleme algoritmasına göre servis kalitesi daha yüksek ve en iyi yakınsama sağlanır. Bunlar doğrultusunda, performans değerlendirmesi açısından Yankı Geri Dönüş Kayıp Artışı (Echo Return Loss Enhancement, ERLE) analizleri yapılarak, akustik yankı gideriminde en iyi performansı KFD bölgesinde LMS algoritmasının ulaştığı gösterilmektedir.

Abstract:
In this study, a Fractional Fourier Transform (FrFT) domain adaptive filtering scheme employing least mean square (LMS) algorithm is proposed for acoustic echo cancellation in an IP based voice transmission system. In IP based systems usually conference type communication is realized and far-end speech signal from far-end site arrives to near-end site and an attenuated and delayed form of the far-end speech signal in the near end generates the echo. If this echo signal is not cancelled, it is added to the microphone signal and transmitted to the far-end site. Thus, a very low quality of service is obtained. To overcome this problem, echo cancellation algorithms are developed by applying adaptive filters through LMS, normalized LMS (NLMS), recursive least squares (RLS) and FrFT domain LMS algorithms in time and FrFT domains. The performance of the algorithms are analyzed and compared to each other. In these type of adaptive filter algorithms, far-end signal is the input of the filter to estimate the echo signal (desired signal). In each step, error signal is evaluated from the difference between the desired signal and its estimate. Filter coefficients are updated by previous filter coefficients, input and error signals. Better quality of service and best convergence are achieved by the selected adaptive filter. As a result, it is shown that, FrFT domain LMS-based adaptive filtering algorithm has the best performance in terms of Echo Return Loss Enhancement (ERLE) values.