【正文】 STACK_SIZE .set 256 。 在做課程設計的日子里得到了何海浪老師的悉心指導和同學的幫助，在此向他們致以誠摯的謝意。 自適應濾波器卻能很好地消除疊加在信號上的噪聲，雖然也可以用固定濾波器來實現(xiàn)，但設計固定濾波器時需要預先知道信號和噪聲的統(tǒng)計特性，而自適應濾波器則不需要，并且當信號和噪聲的統(tǒng)計特性發(fā)生變化時，自適應濾波器也能自動地調(diào)節(jié)其沖激響應特性來適應新的情況，因此，自適應濾波器具有更加廣闊的應用前景。通過對比圖 46和圖 48，更清楚地看到高頻區(qū)的噪聲基本上被消除了。 將編譯產(chǎn)生的可執(zhí)行文件下載到 DSP芯片中，經(jīng)過運行得到圖 45為輸入信號的時域圖， 由圖可以看到，正弦信號中疊加了噪聲，導致正弦信號出現(xiàn)了較大的畸變。由于該處理器采用 改進型 結(jié)構(gòu) ,具有高度并行性 ,同時擁有高度集成的指令系統(tǒng) ,簡化編程過程 ,模塊化結(jié)構(gòu)程序設計增強了程序的可移植性。 C55XX的 ADFU 包括專門的寄存器，支持使用間接尋址指令的循環(huán)尋址。 C54XX的指令長度為固定的 16 bit，而 C55XX 的指令長度則為 8～ 48 bit。用戶可以用 ALU 作 32bit 的運算。 （ 1） C54XX 關(guān)注于低功耗，而 C55XX 則將低功耗提高到一個新水平： 300MHZ的 C55XX 和 120MHZ 的 C54XX 相比，性能提高了 5 倍，而功耗則降到 1/6。 （ 1） TMS320C54XX 和 TMS320C55XX 均為 16bit 定點 DSP （ 2） C55XX 有雙 MAC 單元； C54XX 只有單 MAC 單元。另外 DSP 芯片也有很多種，這里著重介紹 TMS320C5000 系列。 8 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2001 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 200 . 20 . 40 . 60 . 81采樣點數(shù)幅值原始信號 圖 41 原始信號時域圖 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 2 . 52 1 . 51 0 . 500 . 511 . 52濾波前后波形比較圖幅值采樣點數(shù)帶干擾的信號濾波輸出 圖 42 濾波前信號和濾波后信號時域圖 對比圖 42 中濾波前和濾波后的信號可以看出，信號中的噪聲完全濾除，信號完全恢復，通過 Matlab 仿真結(jié)果分析，自適應濾波器具 有很好的性能。)。 plot(t,d(1:200),39。 % 設置算法的步長 s=initse(w0,mu)。 %噪聲信號進行 FIR 濾波 d=signal.39。)。對于對稱橫向型結(jié)構(gòu)也可推出類似的迭代公式： W(n+1)=W(n)+2ue(n)[X(n)+X(n 一 N+1)] 7 4 自適應濾波算法的理論仿真 與 DSP 實現(xiàn) MATLAB 仿真 MATLAB 程序仿真 使用 MATLAB 編程，采用自適應濾波器技術(shù)實現(xiàn)語音去噪 過程，程序如下： clear all。其中▽ (n)計算可用估計值表達式： 上式 K 取值應足夠大。 LMS 算法是以最快下降法為原則的迭代算法，即 W(n+1)矢量是 W(n)矢量按均方誤差性能平面的負斜率大小調(diào)節(jié)相應一個增量： W(n+1)=W(n)μ ▽ (n)，這個“是由系統(tǒng)穩(wěn)定性和迭代運算收斂速度決定的自適應步長。如語音信號的線性預測編碼 LPC 就是 把語音信號分成幀進行處理的。在均方誤差ε 達到最小時，得到最佳權(quán)系數(shù)： 它應滿足下式： ， 這是一個線形方程組，如果 R 矩陣為滿秩的， R1 存在，可得到權(quán)系數(shù)的最佳值滿足： W*=R1p。理想信號 d(n)與濾波器輸出 y(n)之差 e(n)的期望值最小，并且根據(jù)這個判據(jù)來修改權(quán)系數(shù) wi(n)。最小均方誤差 (Least Mean Square， LMS)算法是一種易于實現(xiàn)、性能穩(wěn)健、應用廣泛的算法。自適 應算法是根據(jù)某種判斷來設計的。 圖 22 橫向型濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖 其中： x(n)為自適應濾波器的輸入； w(n)為自適應濾波器的沖激響應：w(n)={w(O)， w(1)，?， w(N1)}； y(n)為自適應 4 自適應濾波器的結(jié)構(gòu)可以采用 FIR 或 IIR 濾波器存在穩(wěn)定性問題，因此一般采用 FIR 濾波器作為自適應濾波器的結(jié)構(gòu)。 3 圖 21 自適應濾波器的一般結(jié)構(gòu) 圖 1 為自適應濾波器結(jié)構(gòu)的一般形式， 圖中 x(n)為輸入信號，通過參數(shù)可調(diào)的數(shù)字濾波器后產(chǎn)生輸出信號 y(n)，將輸出信號 y(n)與標準信號 (或者為期望信號 )d(n)進行比較，得到誤差信號 e(n)。自適應濾波器的特性變化是由自適應算法通過調(diào)整濾波器系數(shù)來實現(xiàn)的。自適應濾波器實質(zhì)上就是一種能調(diào)節(jié)其自身傳輸特性以達到最優(yōu)的維納濾波器。在沒有任何關(guān)于信號和噪聲的先驗知識的條件下，自適應濾波器利用前一時刻已獲得的濾波器參數(shù)來自動調(diào)節(jié)現(xiàn)時刻的濾波器參數(shù)，以適應信號和噪聲未知或隨機變化的統(tǒng)計特性，從而實現(xiàn)最優(yōu)濾波。自適應濾波一般包括 3 個模塊 ： 濾波結(jié)構(gòu)、性能判據(jù)和自適應算法。經(jīng)典濾波要求已知信號和噪聲的統(tǒng)計特性，如維納濾波和卡爾曼濾波。濾波器實際上是一種選頻系統(tǒng)，它對某些頻率的信號予以很 小的衰減，讓該部分信號順利通過；而對其他不需要的頻率信號則予以很大的衰減，盡可能阻止這些信號通過。目 錄 引言 ........................................................ 1 1 自適應濾波器簡介 .......................................... 2 2 自適應濾波原理 ............................................ 2 3 自適應濾波算法 ........