基于dsp芯片的自適應濾波器實現(xiàn)課程設計-文庫吧
2025-06-10 01:26 本頁面
【正文】 (nk) （21） 為方便起見，上式中的各h(k)亦被稱為權值。根據(jù)要求，輸出y（n）和目標號d(n)之間應滿足最小均方誤差條件，即 E[e2（n）]=E{[d(n)y(n)]2} （22）有最小值，其中e(n)表示誤差。令 аE[e2（n）]/ аh(k)=0 （23）并把式（2—2）代入，便得正交條件：E[e(n)x(nk)]=0 , 0≤k≤N1 （24）如果令h=hT(0,1,2,...,N1),x(n)=xT(n,n1,...,nN1)那么式（21）便可被寫成y(n)=xT(n)h=hTx(n) (25)而由式（24）給出的正交條件則變?yōu)椋篍{[d(n)y(n)]x(n)}=0把式（25）代入上式后，有 E[d(n)x(n)]= E[x(n)xT(n)]h (26)如果令：r=E[d(n)x(n)],Фxx= E[x(n)xT(n)],那么最佳權向量 h*=Фxx 1r （27）3 詳細設計過程 LMS自適應算法自適應算法是根據(jù)某種判斷來設計的。通常有兩種判據(jù)條件：最小均方誤差判據(jù)和最小二乘法判據(jù)。LMS 算法是以最小均方誤差為判據(jù)的最典型的算法，也是應用最廣泛的一種算法。LMS 算法的目標是通過調整系數(shù)，使輸出誤差序列的均方值最小化，并且根據(jù)這個判據(jù)來修改權系數(shù)，該算法因此而得名。誤差序列的均方值又叫“均方誤差”(Mean Sqluare Error，MSE)。理想信號 與濾波器輸出之差的期望值最小，并且根據(jù)這個判據(jù)來修改權系數(shù)。由此產(chǎn)生的算法稱為LMS。 FIR 濾波器設計 設h(n)，n=0，i．2…Nl為濾波器的沖激響應，輸人信號為x(n)，則FIR濾波器就是要實現(xiàn)下列差分方程： (31) 式中，y(n)為輸出信號，即經(jīng)過濾波之后的信號；N為濾波器階數(shù)。FIR濾波器的最主要特點是沒有反饋回路，因此是無條件穩(wěn)定系統(tǒng)，其單位脈沖響應h(n)是一個有限長序列。由式(1)可見，F(xiàn)IR濾波算法實際上是一種乘法累加運算。不斷地輸入樣本x(n)，經(jīng)延時(z1)做乘法累加，再輸出濾波結果Y(n)對式(1)進行z變換．整理后可得FIR濾波器的傳遞函數(shù)為：。 (32) FIR濾波器的一般結構如圖34所示。 其中，X(n )=[x(n)，x(n1)，…，x(nN+1)] 為自適應濾波器的輸入矢量；W( n)=[w0(1 )，w1 (n )， …，wn1(n )]T 為系統(tǒng)的權系數(shù)矢量；為時間序列；N 為濾波器的階數(shù)；T為矩轉置符。由表達式可以看出 輸出是兩矢量的內積。 自適應濾波器DSP設計實現(xiàn)實驗中采用的自適應濾波器采用16階FIR濾波器，采用相同的信號作為參考d(n)和輸入信號x(n)，并采用上一時刻的誤差值來修正本時刻的濾波器系數(shù)，對濾波器輸出除128進行幅度限制。實驗流程圖如下：開始初始化并產(chǎn)生輸出波形調用LMS算法計算輸出結束LMS算法返回根據(jù)上次誤差調整參數(shù)濾波用當前FIR濾波參數(shù)濾波程序設計的整個實現(xiàn)過程主要分為3個步：(1) 濾波運算前的相關運算單元、寄存器以及變量的初始化；原始信號xx[i]=256*sin(i*2*PI/34)。 (2) 根據(jù)輸入的采樣值計算濾波器的輸出并求出誤差； 這一步是最重要的濾波計算，我們用FIRLMS(int *nx,float *nh,int nError,int nCoeffNumber
外語相關推薦
鄂ICP備17016276號-1