12、车内通信：从单通道到四通道的频域自适应卡尔曼滤波器应用

车内通信：从单通道到四通道的频域自适应卡尔曼滤波器应用

1 引言

在过去几十年里，汽车领域的信号处理技术取得了显著进展，特别是语音通信技术。免提电话、自动语音识别等技术不断改进，车内通信（ICC）系统也受到了更多研究关注。ICC 系统旨在增强车内乘客之间的语音清晰度，尤其是在嘈杂环境中，如高速行驶时。其主要原理是通过麦克风采集前排乘客的语音信号，去除声学反馈成分，然后将增强后的信号放大并通过后排扬声器播放，从而提高后排乘客的语音可懂度。

通常情况下，单通道声学反馈消除（AFC）算法在大多数 ICC 应用中已足够，因为后排扬声器通常播放相同的增强语音信号。然而，当多媒体系统播放额外信号（如音乐）时，扬声器信号可能会有所不同，单通道 AFC 可能导致系统性能下降。一些多通道 AFC 方法通过对扬声器信号进行去相关处理来提高性能，但这可能会对多媒体信号产生干扰，影响车内的听觉体验。

近年来，单通道和多通道频域自适应卡尔曼滤波器（FDAKF）在 AFC 系统中的应用得到了认可。FDAKF 即使在没有额外去相关处理的情况下也能表现出稳健的性能，因此我们将 ICC 系统基于 FDAKF 进行研究。本文的目标是研究多通道 FDAKF 配置是否以及如何比典型的单通道配置提高 ICC 系统的性能。

2 系统概述

2.1 系统框图

系统的信号流程从左上角开始，四个 FM 无线电（或音频播放器）通道连接到汽车座舱 LEM 模型的前后左右扬声器。这些信号同时作为 AFC 的参考信号。根据 AFC 配置（单通道、双通道或四通道）的不同，信号处理方式也有所不同。

LEM 模型由四个脉冲响应组成，用于提供回声和反馈信号。这