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印度喀拉拉邦卡达曼尼塔 Mount Zion 工程学院应用电子与仪器工程系助理教授 摘要:自适应滤波是一个重要的信号处理领域,广泛应用于通信、控制和生物医学工程领域。自适应噪声消除、数据传输信道的自适应均衡和自适应天线阵列就是此类应用的一些示例。自适应滤波由一个数字滤波器组成,该滤波器的权重由自适应算法控制,从而最小化滤波器输出与符合某些标准的参考信号之间的差异。参考信号的特性取决于所考虑的应用。评估自适应滤波器性能的主要指标有两个:收敛速度和稳态均方误差。在实际应用中,希望最大化收敛速度并最小化稳态均方误差。这些要求之间存在冲突。已经开发了几种自适应算法,以便在这些要求之间取得良好的折衷。重要的自适应算法是样本矩阵求逆 (SMI)、最小二乘 (LS) 和递归最小二乘 (RLS) 算法。本项目的主要目标是使用 Xilinx 系统生成器实现 LMS 和 RLS(递归最小二乘)自适应滤波器算法。将在 Matlab 和 Simulink 中对模型进行仿真,以有效验证算法。核心 RLS 和 LMS 自适应滤波器及其基本组件块将在 Xilinx 系统生成器中开发,并在 Xilinx FPGA 中实现。关键词:最小均方算法 (LMS)、递归最小二乘算法 (RLS)、Xilinx 系统生成器 (XSG)、simulink、Spartan -3 1. 简介自适应滤波器是 DSP 应用中的重要组成部分,其中输入信号的统计数据未知或正在变化。自适应滤波器依靠递归算法进行操作,这使得滤波器在无法完全了解相关信号特性的环境中也能令人满意地执行。已经开发出多种自适应算法来操作自适应滤波器。自适应算法用于人类活动的许多领域。在过去的 50 年里,已经设计、描述和实施了许多自适应算法。它们在硬件设备或软件程序中实现,以在应用或其环境中的未知或随时间变化的条件下调整系统行为参数。更具体地说,在控制和数字信号处理 (DSP) 系统中,它们用于根据传入信号和系统环境改变控制器或滤波器的行为。自适应算法在这些领域中最常见的应用是系统识别、噪声和回声消除以及信号增强。其中有一些用于调整权重的算法,包括 LMS(最小均方)和 RLS(递归最小二乘)。标准或改进的 LMS 算法通常用于 DSP 应用中,其中最多可调整数百个参数。LMS 算法的主要优点是其简单性,因此它们的实现在计算上很简单,计算复杂度为 O(n)(换句话说,它们很快)。另一方面,它们的主要缺点是速度慢

使用 Xilinx FPGA 实现基于 LMS 和 RMS 的自适应噪声消除

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