【正文】
適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器設(shè)計(jì)方面, Taiho Koh 和 Powers 針對 Volterra 自適應(yīng)濾波器的實(shí)際應(yīng)用復(fù)雜問題進(jìn)行了 Volterra 自適應(yīng)濾波器應(yīng)用問題的研究,并針對船在隨機(jī)海浪中的非線性現(xiàn)象進(jìn)行建模 [10] ; Stenger, Trautmann 等人對基于二階自適應(yīng) Volterra 濾波器的非線性回聲信 號抵消器的具體設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究 [11] ;佟斌則針對實(shí)際工作環(huán)境中的噪聲和擾動對辨識系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)造成的影響,提出了基于 Volterra 濾波器的總體最小均方自適應(yīng)( TLMS)算法 [2] ; Dayong Zhou 等人則針對非線性噪聲抵消器運(yùn)算復(fù)雜的問題,提出了改進(jìn)的窄帶結(jié)構(gòu)的 Volterra自適應(yīng)濾波器 [12] ,張秀梅等人提出了一種利用 sigmoid 函數(shù)對噪聲進(jìn)行預(yù)處理的基于 Volterra 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器 [6]。但是在以后的很長一段時(shí)間內(nèi),由于Volterra 級數(shù)濾波器的運(yùn)算量會隨著階次 呈指數(shù)型增長,并受當(dāng)時(shí)運(yùn)算能力的制約, Volterra 級數(shù)模型的實(shí)際應(yīng)用很少,人們把主要的精力投入了線性濾波的理論和方法。 1887 年,Volterra 首先引用級數(shù)對非線性濾波問題進(jìn)行研究,提出可以利用 Volterra 級數(shù)來分析非線性濾波器的輸入 /輸出關(guān)系特性。 本文從 Volterra 自適應(yīng)濾波器的基礎(chǔ)理論出發(fā),結(jié)合了 Volterra 級數(shù)、自適應(yīng) LMS 算法、自適應(yīng) RLS 算法與自適應(yīng)噪聲抵消的基礎(chǔ)理論,研究了基于Volterra 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器的設(shè)計(jì)方法,并通過具體仿真,對選用不同步長的基于 Volterra LMS 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器以及基于 Volterra LMS自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器與基于 Volterra RLS 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器的性能進(jìn)行了討論。 Volterra 濾波器因?yàn)榫哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、性能良好,使線性算法較好的用于非線性系統(tǒng)的的特點(diǎn),被廣泛用于回波對消、系統(tǒng)辨識、混沌預(yù)測等領(lǐng)域。同時(shí) Volterra 級數(shù)是一種泛函數(shù),當(dāng)輸入信號能量為有限值,我們可以使用 Volterra 核無 限逼近大部分非線性系統(tǒng),且非線性系統(tǒng)都存在其固有的 Volterra 核。 因產(chǎn)生背景的不同,非線性濾波器的種類大致可分為:多項(xiàng)式濾波器、同態(tài)濾波器、形態(tài)濾波器、排序統(tǒng)計(jì)濾波器與其他種類的濾波器。 這些原因使得非線性濾波器成為研究的熱點(diǎn)課題之一。 現(xiàn)實(shí)信號在獲取、傳輸與交換過程中會因多種噪聲源的影響而退化。 線性濾波通常需要對噪聲與信號的先驗(yàn)知識,這個(gè)條件在實(shí)際應(yīng)用中往往不被滿足。線性自適應(yīng)濾波器因?yàn)檠芯繗v史較長、理論更加成熟、數(shù)學(xué)分析較為簡單、更加易于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),而得到廣泛應(yīng)用,成為了早期的信號與圖像處理的主要工具。LMS adaptive algorithm。 關(guān)鍵詞: Volterra 濾波器;噪聲抵消器; LMS 自適應(yīng)算; RLS 自適應(yīng)算法 The Design of Noise Canceller Based on Volterra Adaptive Filter Abstract In the field of signal and processing,adaptive signal processing has been one of the major topics of signal processing the filter design problems,linear filter and its problem setting have dominated due to the advanced theoretical mathematical tools provided by the theory on linear ,despite these advantages owned by linear filter algorithm,not all signal processing problems can be satisfactorily addressed through the use of linear filters. In order to overe the shortings of the linear filter,more attention was paid to the research of the nonlinear constructive and versatile approach to nonlinear filters is the Volterra filter,whichT has been widely applied in fields of echo cancellation,system identification,chaotic forecasting,etc. This paper focuses on the design of the noise canceller based on the Volterra adaptive filter. Firstly,the basic theory of the Volterra adaptive filter is introduced,which includes the Volterra series model,some kinds of nonlinear adaptive filter at present stage ,LMS adaptive algorithm and RLS adaptive algorithm. Secondly,the design of the noise canceller based on the Volterra adaptive filter is studied,and the basic theory of adaptive noise canceller is introduced. Finally,the noise canceller is designed and simulated,and the performance of noise canceller based on Volterra LMS filter,Volterra RLS filter and Volterra LMS filters with different step size is discussed. Keywords: Volterra filter。 然后,研究了基于 Volterra 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器的設(shè)計(jì),介紹自適應(yīng)噪聲抵消器的基本原理。 本文主要研究了基于 Volterra 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器的設(shè)計(jì)。為了彌補(bǔ)線性濾波器在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的缺陷,人們越來越關(guān)注非線性濾波器的研究。圖表整潔,布局合理,文字注釋必須使用工程字書寫,不準(zhǔn)用徒手畫 3)畢業(yè)論文須用 A4 單面打印,論文 50 頁以上的雙面打印 4)圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5)軟件工程類課題應(yīng)有程序清單,并提供電子文檔 1)設(shè)計(jì)(論文) 2)附件:按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)次序裝訂 3)其它 基于 Volterra 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器的設(shè)計(jì) 摘 要 在現(xiàn)代信號信息處理領(lǐng)域,自適應(yīng)信號處理是一個(gè)非常重要的分支。 :任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名: 日期: 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家 有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名: 日 期: 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體,均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 基于 Volterra 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知,除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 作 者 簽 名: 日 期: 指導(dǎo)教師簽名: 日 期: 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版本;學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);學(xué)??梢圆捎糜坝 ⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名: 日期: 年 月 日 導(dǎo)師簽名: 日期: 年 月 日 注 意 事 項(xiàng) (論文)的內(nèi)容包括: 1)封面(按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作) 2)原創(chuàng)性聲明 3)中文摘要( 300 字左右)、關(guān)鍵詞 4)外 文摘要、關(guān)鍵詞 5)目次頁(附件不統(tǒng)一編入) 6)論文主體部分:引言(或緒論)、正文、結(jié)論 7)參考文獻(xiàn) 8)致謝 9)附錄(對論文支持必要時(shí)) :理工類設(shè)計(jì)(論文)正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字(不包括圖紙、程序清單等),文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。 、圖表要求: 1)文字通順,語言流暢,書寫字跡工整,打印字體及大小符合要求,無錯(cuò)別字,不準(zhǔn)請他人代寫 2)工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙,要求部分用尺規(guī)繪制,部分用計(jì)算機(jī)繪制,所有 圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。隨著研究深入,人們發(fā)現(xiàn)在回聲對消、高速通信信道 等含有非線性干擾的環(huán)境 , 線性自適應(yīng)濾波器的線性本質(zhì)使其性能并不理想。近年來,非線性濾波器在理論上和應(yīng)用上取得了長足的進(jìn)步,其中, Volterra濾波器結(jié)構(gòu)簡單、性能良好,是線性系統(tǒng)在非線性系統(tǒng)中的推廣,被廣泛用于回波抵消、系統(tǒng)辨識、混沌預(yù)測等領(lǐng)域。 首先,介紹了 Volterra 自適應(yīng)濾波器的基礎(chǔ)理論,包括 Volterra 級數(shù)模型、現(xiàn)階段非線性自適應(yīng)濾波器的種類,以及 LMS、 RLS 自適應(yīng)算法。 最后,設(shè)計(jì)了基于 Volterra 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器,進(jìn)行仿真,并對基于 Volterra LMS、 Volterra RLS 濾波器以及步長不同的 Volterra LMS 濾波器的噪聲抵消器的性能進(jìn)行了討論。 noise canceller。RLS adaptive algorithm 目 錄 1 緒論 研究背景和意義 ................................................. 1 基于 Volterra 自適應(yīng)濾波器的噪聲抵消器的發(fā)展現(xiàn)狀 ................ 1 本文的主要工作及章節(jié)安排 ....................................... 2 2. Volterra 自適應(yīng)濾波器的基礎(chǔ)理論 Volterra 級數(shù)模型 ............................................. 4 Taylor 級數(shù) .................................................. 4 Volterra 級數(shù)