自适应滤波算法的仿真及工程实现

为了对自适应滤波算法的滤波性能进行分析,在自适应滤波理论研究的基础上,研究自适应滤波器结构及LMS自适应滤波算法.给出LMS算法的求解的公式,基于LMS算法求解公式,采用Matlab仿真和DSP软件编程两种方法实现了LMS算法,并给出了不同信噪比条件下,LMS算法的仿真实现的滤波结果及DSP实现的滤波结果,通过两种结果的比较可以看出,在信噪比较低的条件下,LMS算法工程上的滤波效果明显达不到理论上的滤波效果.该研究对于自适应滤波理论的工程应用,具有一定的指导作用.     

自适应算法在干扰抵消器应用中的比较研究

文中介绍了自适应滤波算法的原理和干扰抵消器工作原理，并将LMS算法、NLMS算法和变步长LMS算法分别应用在了干扰抵消器中进行了仿真。仿真的结果表明，三种自适应算法运用到了干扰抵消器中，都可以很好地滤除干扰，提取有用信号。其中运用了变步长LMS算法的干扰抵消器无论在收敛速度和滤波性能上，都要强于其他两种算法。     

变步长LMS自适应滤波算法及其分析

对变步长（LMS）自适应滤波算法进行了讨论,通过对Sigmoid函数修正,建立了步长因子与误差信号之间新的非线性函数关系。新函数在误差接近零处具有缓慢变化的特性,克服了Sigmoid函数在自适应稳态阶段步长调整过程中的不足,实现了对SVS—LMS算法的改进。理论分析和计算机仿真结果表明,本算法的收敛性能优于SVS-LMS算法。另外,还对本算法与VS-LMS算法进行了比较,仿真结果表明本算法在低信噪比环境下比VS-LMS算法具有更好的抗噪性能。     

改进的变步长LMS改进算法

在基于Lorentzian函数的变步长LMS自适应滤波算法的基础上,进行进一步改进,提出了一种新的自适应LMS滤波算法,通过建立新的误差信号e(n)与变步长因子μ(n)之间的关系,消除不相关噪声的影响。并用Matlab对其进行仿真验证,表明该算法解决了收敛速度和稳态误差之间的矛盾,在保证算法的计算复杂度较低的同时,使得算法的抗干扰能力进一步提高,适用于低信噪比条件下的信号提取及滤波,为实际应用提供了更大的灵活性。     

基于LMS算法与RLS算法的自适应滤波

自适应信号处理的理论和技术已经成为人们常用滤波和去噪技术。文中讲述了自适应滤波的原理以及LMS算法和RLS算法两种基本自适应算法的原理及步骤。并用MATLAB分别对两种算法进行了自适应滤波仿真和实现。     

3种改进型LMS算法在噪声抵消中的仿真比较

介绍了噪声抵消的原理和从强背景噪声中采用自适应滤波提取有用信号的方法;对基于Sigmind函数的变步长算法、基于箕舌线和基于抽样函数的变步长算法进行了对比研究。计算机仿真结果表明,这3种算法都能通过有效抑制各种干扰来提高强噪声背景中的信号检测特性;输出均方误差曲线和信噪比表明:基于抽样函数的变步长LMS算法具有良好的收敛性能、更小的权噪声和更大的抑噪能力。     

一种新的可变步长LMS自适应滤波算法及其算法分析

在讨论基本LMS．变步长NLMS和LMS／F组合自适应滤波算法的基础上提出一种新的可变步长LMS自适应滤波算法,新算法引入修正系数和遗忘因子．并利用和来产生新的步长参与迭代。计算机仿真结果表明,与基本LMS算法或变步长NLMS、LMS／F组合算法相比,新算法在保持算法简单这一特点的同时进一步加快了收敛速度,并能够收敛到更小且稳定的均方误差(MSE)。     

基于自适应滤波的雷达脉压系统的建模与仿真

介绍了一种基于LMS算法自适应滤波的雷达脉冲压缩系统的建模与仿真研究,完成自适应滤波的计算机模拟,将其应用在雷达脉冲压缩系统中.也完成了整个雷达脉冲压缩系统的计算机建模与仿真工作,给出了仿真模型及结果.     

紫外目标探测弱信号处理方法研究

为了提高紫外探测系统性能,研究具有高灵敏性紫外目标探测弱信号处理方法是关键问题之一。首先,在阐述紫外目标探测原理的基础上,分析紫外目标辐射特性。其次,研究自适应噪声抵消信号处理的一般方法,以及基于最小均方误差LMS准则、递推最小二乘RLS准则和线性神经网络ADALINE的三种具体的自适应噪声抵消算法。再次,提出采用功率信噪比来衡量滤波算法的性能。最后,通过仿真计算比较分析这三种算法的滤波效果。结果表明:采用LMS和RLS算法信噪比提高约12.5 dB,且LMS算法比RLS算法略优,而采用ADALINE算法信噪比至少改善26.6 dB,可实现高性能滤波。对于紫外目标探测弱信号处理方法的发展与深入研究具有一定的作用和意义。     

GPS频域抗干扰算法研究

GPS频域抗干扰技术具有实现简单,抑制部分频带干扰效果好的特点;提出了一种新的用于GPS频域抗干扰的自适应门限获取算法;比较了均值、零值、白噪声化三种频域门限陷波算法和频域自适应滤波抗干扰算法的在不同的干扰和信号带宽比情况下的抗干扰性能;从仿真结果可以看出自适应滤波抗干扰算法和零值频域门限陷波算法在性能上比均值和白噪声化频域门限陷波算法具有更好的抗干扰性能;同时仿真了强干扰条件下不同信噪比的情况下各算法的性能,从仿真结果可以看出当信噪比大于-15dB的情况下,频域抑制算法都能够很好的抑制部分频带干扰.     

Sparse LMS/F algorithms with application to adaptive system identification

Standard least mean square/fourth (LMS/F) is a classical adaptive algorithm that combined the advantages of both least mean square (LMS) and least mean fourth (LMF). The advantage of LMS is fast convergence speed while its shortcoming is suboptimal solution in low signal‐to‐noise ratio (SNR) environment. On the contrary, the advantage of LMF algorithm is robust in low SNR while its drawback is slow convergence speed in high SNR case. Many finite impulse response systems are modeled as sparse rather than traditionally dense. To take advantage of system sparsity, different sparse LMS algorithms with l_p‐LMS and l₀‐LMS have been proposed to improve adaptive identification performance. However, sparse LMS algorithms have the same drawback as standard LMS. Different from LMS filter, standard LMS/F filter can achieve better performance. Hence, the aim of this paper is to introduce sparse penalties to the LMS/F algorithm so that it can further improve identification performance. We propose two sparse LMS/F algorithms using two sparse constraints to improve adaptive identification performance. Two experiments are performed to show the effectiveness of the proposed algorithms by computer simulation. In the first experiment, the number of nonzero coefficients is changing, and the proposed algorithms can achieve better mean square deviation performance than sparse LMS algorithms. In the second experiment, the number of nonzero coefficient is fixed, and mean square deviation performance of sparse LMS/F algorithms is still better than that of sparse LMS algorithms. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Nonlinear effects in LMS adaptive equalizers

An adaptive transversal equalizer based on the least-mean-square (LMS) algorithm, operating in an environment with a temporally correlated interference, can exhibit better steady-state mean-square-error (MSE) performance than the corresponding Wiener filter. This phenomenon is a result of the nonlinear nature of the LMS algorithm and is obscured by traditional analysis approaches that utilize the independence assumption (current filter weight vector assumed to be statistically independent of the current data vector). To analyze this equalizer problem, we use a transfer function approach to develop approximate analytical expressions of the LMS MSE for sinusoidal and autoregressive interference processes. We demonstrate that the degree to which LMS may outperform the corresponding Wiener filter is dependent on system parameters such as signal-to-noise ratio (SNR), signal-to-interference ratio (SIR), equalizer length, and the step-size parameter     

一种基于LMS自适应滤波的互相关时延估计优化算法

在多站时差定位系统中使用基于LMS自适应滤波的互相关法进行时延估计时,若采用固定步长因子则会在收敛速度和稳态失调之间存在较大矛盾,从而影响时延估计精度。针对这一问题,文中提出了一种基于分段变步长LMS自适应滤波和希尔伯特差值的互相关时延估计优化算法。该方法首先采用分段变步长LMS自适应滤波对信号进行滤波处理,然后将滤波后的信号作互相关运算,最后通过希尔伯特差值法锐化相关函数的峰值,进一步提高时延估计精度。在相同条件下,文中模拟分析了不同算法的时延估计精度。实验结果表明,新的优化算法时延估计精度更高。在不同信噪比下,新方法相较传统时延估计方法精度提高了2.2%以上,具有良好的抗噪声性能。     

基于LMS算法的自适应滤波器仿真实现

为了达到最佳的滤波效果,使自适应滤波器在工作环境变化时自动调节其单位脉冲响应特性,提出了一种自适应算法:最小均方算法(LMS算法)。这种算法实现简单且对信号统计特性变化具有稳健性,所以获得了极为广泛的应用。针对用硬件实现LMS算法的自适应滤波器存在的诸多缺点,采用Matlab工具对基于LMS算法的自适应滤波器进行了仿真试验。仿真结果表明,应用LMS算法的自适应滤波器不仅可以实现对信号噪声的自适应滤除,还能用于系统识别。     

外辐射源雷达抗直达波干扰技术研究

外辐射源雷达系统中,直达波干扰严重影响了雷达对目标的探测性能.文中针对直达波干扰问题,通过对LMS、NLMS、改进的NLMS算法的收敛速度、时变系统跟踪能力、失调量等的分析,将改进的归一化LMS(NLMS)自适应滤波算法应用于直达波干扰抑制,取得了较好的处理效果,其对消得益可达40 dB;分析了滤波器阶数、参数选择对对消性能和信噪比损失的影响,给出了典型参数值.最后,真实数据的处理结果验证了该方法的有效性.     

LMS自适应滤波器的仿真与实现

本文概述了LMS算法和LMS滤波器的的基本原理,利用MATLAB和DspBuilder立算法模型,完成LMS自适应滤波器的仿真与设计,有效地提高了FPGA的设计效率．降低了设计人员对硬件的要求。     

The Wheatstone bridge-based analog adaptive filter with application in echo cancellation

In this paper, a new analog adaptive filter is introduced with application in adaptive echo cancellation namely, the Wheatstone bridge-based analog adaptive filter (WAAF). It is proved the WAAF is a variable weight analog IIR filter. IIR filter weights vary with gate-source voltage control of a MOSFET transistor in triode region. The best balance point control of the WAAF is achieved using least mean square (LMS) algorithm. It is proved that analog LMS algorithm converges faster than digital LMS adaptive filter. The superiority of the proposed WAAF is observed in the designing process, computational cost, convergence speed and real time operation. Also, experimental results show ability of the proposed WAAF in the hybrid circuit of the telephone echo cancellation.     

带有噪声相关性的自适应噪声抵消系统仿真研究

本文为了在语音信号处理中能消除含噪语音信号中的背景噪音,采用自适应信号处理的理论和技术来达到提高语音信号质量的目的。通过介绍自适应滤波器原理,在对自适应滤波器相关理论研究的基础上,研究了LMS自适应滤波算法,并对LMS自适应算法进行了分析。同时为了使输入的参考信号与噪声相关,加入分离周期信号与带有窄带干扰抑制的宽带信号。通过分析仿真结果表明基于LMS算法的自适应噪声抵消技术可以有效地抵消正弦干扰信号,同时加入宽带信号中的周期性噪声,在没有另外的与噪声相关的参考信号的情况下,可以使用自适应噪声抵消系统来消除这种同期性干扰噪声。     

用SystemView仿真LMS自适应算法

最小均方误差(LMS)算法是自适应信号处理中最常用的算法.本文在给出LMS算法的原理的基础上,设计了一种单一频率的自适应陷波器的仿真方案.采用SystemView通信系统仿真工具,仿真了该自适应陷波器工作过程,给出了各点工作波形,并通过实验给出了不同参数条件下的陷波器收敛性能.实验结果表明,在合适的参数条件下,LMS算法可以兼顾收敛速度和稳态误差两方面的性能,实现性能良好的陷波器.同时,由于采用迭代算法,LMS算法更适合DSP或FPGA的数字实现.     

一种新的变步长LMS自适应滤波算法

在对传统LMS算法、变步长SVSLMS算法及归一化LMS算法分析的基础上,提出了一种改进的归一化变步长LMS算法即N-SVSLMS（Normalized-SVSLMS）算法。该算法结合了参考文献中两种算法的思想,得到了改进的归一化LMS自适应算法。该算法在信道环境多变的情况下,收敛速度和稳定性能有了进一步的提高。理论分析及计算机仿真结果表明,N-SVSLMS算法明显优于传统LMS算法、变步长SVSLMS算法及归一化的LMS算法。