基于tms320vc5402的自適應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-03 17:10 本頁面
【正文】 ttern recognition, munication, electronics, signal place ship, medical, etc. TMS320vc5402 chips to make a simple introduction, this paper presents a TMS320vc5402 adaptive filter based on the hardware realization presently and debugging method, and verified this this adaptive implement good realtime performance and filtering effect. Keywords: TMS320Cv5402。 Adaptive filter。 Design。 Commissioning, DSP processors。 Serial interface munication. 1 任務(wù)提出與方案論證 6 6 7 82基于TMS320VC5402 DSK的數(shù)字濾波器總體設(shè)計(jì)方案 9 TMS320VC5402的主要特點(diǎn) 10 TMS320VC5402 DSK工作原理 103 詳細(xì)設(shè)計(jì) 11 11 軟件設(shè)計(jì) 124 總結(jié) 17參考文獻(xiàn) 18 1 任務(wù)提出與方案論證自適應(yīng)濾波器在信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)恢復(fù)和數(shù)字通信等許多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用,一直是學(xué)術(shù)界的重要研究課題。近年來,微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成(VLSI)電路技術(shù)的飛速發(fā)展又促進(jìn)了自適應(yīng)濾波技術(shù)的進(jìn)步。自適應(yīng)濾波技術(shù)正是由于具有對(duì)干擾頻率不敏感,且其權(quán)值調(diào)整是基于對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化等特點(diǎn),而越來越多地受到人們的關(guān)注。傳統(tǒng)的自適應(yīng)濾波器主要在時(shí)域中實(shí)現(xiàn),采用抽頭延遲線(tapped delay line)結(jié)構(gòu)及W ID2ROWHOFF自適應(yīng)LM S算法。這種方法算法簡(jiǎn)單,穩(wěn)健性也比較好,因而被廣泛應(yīng)用。但是濾波器的階數(shù)可能會(huì)很高,步長(zhǎng)系數(shù)可能會(huì)很小,收斂性能不理想,對(duì)輸入信號(hào)的自相關(guān)矩陣有很強(qiáng)的依賴性,因而不具有高自適應(yīng)率。當(dāng)輸入信號(hào)的自相關(guān)矩陣的特征值分布發(fā)散度很大時(shí),算法的收斂速度很慢,跟蹤性能不好。許多學(xué)者對(duì)LMS算法進(jìn)行了研究,對(duì)傳統(tǒng)LM S算法提出了許多有效的改進(jìn)措施,如采用變步長(zhǎng)LMS算法、變換域LMS算法,以及QR分解LM S算法等,有效地克服了其性能局限性。為了比較直觀地觀察和分析各種LMS算法的收斂性能,借助Matlab強(qiáng)大的工程計(jì)算和繪圖功能,用計(jì)算機(jī)仿真,對(duì)輸入信號(hào)做相應(yīng)的處理,并分析仿真結(jié)果。自適應(yīng)濾波器由參數(shù)可調(diào)的數(shù)字濾波器和自適應(yīng)算法兩部分組成(如圖1所示)。參數(shù)可調(diào)數(shù)字濾波器可以是FIR數(shù)字濾波器或IIR數(shù)字濾波器,也可以是格型數(shù)字濾波器。輸入信號(hào)x(n)通過參數(shù)可調(diào)數(shù)字濾波器后產(chǎn)生輸出信號(hào)(或響應(yīng))y(n),將其與參考信號(hào)(或稱期望響應(yīng))d(n)進(jìn)行比較,形成誤差信號(hào)e(n)。e(n)(有時(shí)還要利用x(n))通過某種自適應(yīng)算法對(duì)濾波器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,最終使e(n)的均方值最小。因此,自適應(yīng)濾波器實(shí)際上是一種能夠自動(dòng)調(diào)整本身參數(shù)的特殊維納濾波器。在設(shè)計(jì)時(shí)不需要事先知道關(guān)于輸入信號(hào)和噪聲的統(tǒng)計(jì)特性的知識(shí),它能夠在自己的工作過程中逐漸了解,或估計(jì)出所需的統(tǒng)計(jì)特性,并以此為依據(jù)自動(dòng)調(diào)整自己的參數(shù),以達(dá)到最佳濾波效果。一旦輸入信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性發(fā)生變化,它又能夠跟蹤這種變化,自動(dòng)調(diào)整參數(shù),使濾波器性能重新達(dá)到最佳。自適應(yīng)濾波器的原理如圖1所示。 圖1自適應(yīng)濾波器的原理，圖中x(n)稱為輸入信號(hào)，y(n)是輸出信號(hào)，d(n)稱為期望信號(hào)，或者稱為參考信號(hào)、訓(xùn)練信號(hào)，e(n)是誤差信號(hào)。其中，誤差信號(hào)e(n)e(n)=d(n)y(n)自適應(yīng)濾波器H(z)的系數(shù)根據(jù)誤差信號(hào)，通過一定的自適應(yīng)算法，不斷地進(jìn)行改變，使輸出y(n)最接近期望信號(hào)d(n)。這里暫時(shí)假定d(n)是可以利用的，實(shí)際中，d(n)要根據(jù)具體情況進(jìn)行選取，能夠選到一個(gè)合適的信號(hào)作為期望信號(hào)，是設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器的一項(xiàng)有創(chuàng)意的工作。如果真正的d(n)可以獲得，我們將不需要做任何自適應(yīng)濾波器。在許多DSP的應(yīng)用場(chǎng)合，由于無法預(yù)先知道信號(hào)和噪聲的特性或者它們是隨時(shí)間變化的，僅僅用FIR和IIR兩種具有固定濾波系數(shù)的濾波器無法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)濾波。在這種情況下，必須設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，以跟蹤信號(hào)和噪聲的變化。自適應(yīng)濾波器的特性變
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