基于FPGA和LMS算法的系统建模

自适应滤波器用于实现对未知系统的建模,用Matlab中的Simulink对LMS算法的实现方法进行仿真,在FP—GA中实现了LMS算法及其建模,并对FPGA设计的系统建模结果采用Matlab软件仿真,以增强Quartus的仿真功能,从而得到完整且直观的仿真结果。这种系统建模所采用的仿真、实现和验证方法同样适用于消除宽带信号中的窄带干扰,实现自适应谱线增强以及自适应均衡等,具有一定通用性。     

基于DSP Builder的回波抵消器设计与实现

针对通信中的回波问题,基于自适应滤波的最小均方（LMS）算法,设计了一个自适应回波抵消器。基于FPGA芯片,在DSP Builder平台上,有效结合MATLAB/Simulink和Quartus Ⅱ设计工具,根据模块化设计思想实现了LMS算法自适应回波抵消器硬件电路设计。软件仿真和系统FPGA硬件实测结果表明,该设计方法使回波抵消器的FPGA硬件实现更加简便快捷。     

平稳环境下LMS算法优化分析及其FPGA实现

高速自适应滤波器的设计及其现场可编程门阵列（FPGA）实现一直是信号处理领域研究的热点。普通最小均方误差算法（LMS）自适应滤波器运行速度受到计算滤波输出和系数更新时间限制,制约了其信号处理的速度。对于平稳环境,通过对自适应滤波器系数更新方程进行前瞻和松弛近似,对LMS自适应算法进行了优化分析,得到了一种改进的LMS自适应滤波器结构。利用DSP Builder工具建立了四阶改进结构的LMS自适应滤波器模型并进行了一系列的仿真,结合多种电子设计自动化（EDA）工具,最终在EP2C35型FPGA上得到了最高响应速度60.07 MHz的高速自适应滤波器。结果表明,改进的LMS自适应滤波器速度较一般结构滤波器快,但耗费了较多逻辑资源。     

基于DSP Builder的回波抵消器设计与实现

针对通信中的回波问题,基于自适应滤波的LMS算法,设计了自适应回波抵消器。并基于利用FPGA芯片,在DSP Builder平台上,有效结合MatLab／Simulink和Quartus II设计工具,根据模块化设计思想实现了LMS算法自适应回波抵消器硬件电路设计。软件仿真和系统FPGA硬件实测结果表明,该设计方法使回波抵消器的FPGA硬件实现更加简便快捷。     

基于改进算法的语音增强在激光侦测系统中的应用

为了消除噪声所引起的语音信号的衰落,以自适应滤波器为基础,并综合泄漏最小均方（LMS）算法和变步长LMS算法的优点,提出了适用于激光侦测系统的可变泄漏最小均方（VL-LMS）自适应滤波新算法,对其原理进行了剖析。用实测的带噪语音信号进行了动态仿真,结果表明,该算法能有效地克服基于LMS算法的自适应谱线增强器的不足,具有良好的抑制高斯噪声能力和跟踪性能。     

一种基于高阶累积量变步长迭代的自适应谱线增强新方法

依据变步长LMS（Leaset Mean Square)算法能改善自适应谱线增强器（ALE）跟踪性能的特点，提出了基于高阶累积量变步长迭代的自适应谱线增强新方法。用实测水下运动目标辐射噪声数据，对该方法的性能进行了动态仿真研究。仿真表明，该方法具有很好的抑制高斯有色噪声能力的跟踪能力；能有效地增强性调频、对数（或指数）频调信号谱线。因此，在提高水下探测系统功效，识别与检测水下运动目标方面具有一定的指导意义和应用价值。     

基于双曲正切函数框架的最小均方算法

自适应滤波器在自适应控制、噪声消除、信道均衡、系统辨识以及生物医学等领域的应用中发挥着重要作用。由于其简单性、低计算量和易于实现等特点，其中最流行的自适应滤波算法是最小均方（Least Mean Square,LMS）算法。传统的LMS算法在处理高斯信号时具有良好的收敛性能，然而，针对非高斯信号的处理，自适应LMS算法的收敛性较差，甚至无法收敛。为了改进LMS算法在非高斯噪声干扰下的收敛性，本文通过将传统的LMS算法的代价函数嵌入到双曲正切（Hyperbolic Tangent）函数框架中设计了一种新的代价函数，从而提出了一种鲁棒的双曲正切最小均方（Hyperbolic Tangent Least Mean Square,HTLMS）算法。此外，针对HTLMS算法存在收敛速度与稳态误差相矛盾的问题，本文设计了一种可变λ参数的双曲正切最小均方（Variableλ-parameter Hyperbolic Tangent Least Mean Square,VHTLMS）算法。仿真结果表明，在系统辨识应用场景中，与LMS算法、最大相关熵准则（Generalized Maximum Corr...     

自适应滤波器抑制罗兰C接收机中噪声技术

针对目前罗兰C接收机用模拟滤波器抑制噪声方面的缺陷,将基于LMS算法(最小均方准则)的自适应谱线增强器应用于抑制罗兰C接收机中噪声,并且与用Remez算法设计的FIR滤波器进行比较。通过仿真得到,自适应谱线增强器比Remez算法设计的FIR滤波器的滤波效果要好得多。     

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.     

基于LMS自适应算法的电力载波高速数据采集模块的研究

本论文旨在研究一种新式电力载波数据采集模块,该模块用于解决电力载波测量过程中的电压、电流、温度等实时数据的传输瓶颈问题。本文在分析自适应LMS算法结构的基础上,以FPGA为控制核心,采用一种基于流水线操作和并行结构的自适应LMS算法的设计,完成采集模块的硬件层高速数据传输。本文最后用Hspice仿真工具对硬件电路进行了仿真,仿真结果表明,实时检测数据的传输延时小于2ms,可以很好的满足载波测量过程的信号预处理需求,同时保证了系统控制的灵活性。     

基于FPGA分布式算法的滤波器设计

设计了FPGA的分布式算法结构和具体的硬件环境。基于FPGA的分布式算法充分利用FPGA的并行处理特性设计算法,简化了滤波器系统设计。采用了分割查找表技术,节省了FPGA硬件资源。对查找表（LUT）中内容经过相应的修改即可方便地实现低通、高通、带通滤波。对基于FPGA分布式算法的滤波器进行了仿真及工况环境下的测试实验。实验结果表明,该算法不仅提高了系统运行速度,而且节省了大量的FPGA资源,还具有极大的灵活性。     

基于PowerPC的控制器研究与设计

利用嵌入在Xilinx FPGA中的PowerPC技术,采用嵌入式可编程片上系统的设计思想,设计了基于现场可编程门阵列（FPGA）的控制器,实现在FPGA中定制完整的实时信号处理设备,方便了信号处理的设计。文中设计的控制器完成对快速傅里叶变换（FFT）、先进先出（FIFO）等模块的各控制信号的控制及对数据收发的控制。通过在总线上挂接自定义IP,增强了片上微机功能,使得设计更具灵活性。通过编制特定的软件代码,利用PowerPC的架构可以方便地控制FFT模块的处理点数。最后对该控制器进行了仿真,并在XUP VirtexⅡ pro实验板上对其功能进行了具体的实现。     

基于EMIF接口的图像处理系统设计

设计一种以DSP为核心,FPGA协助数据采集、传输的图像处理平台。DSP运行复杂图像处理算法,通过EMIF接口和FPGA进行高速数据传输。FPGA对EMIF接口进行扩展,将图像传感器、SDRAM存储器、USB接口等统一到EMIF接口,提高系统的集成度和灵活性,实现DSP与FPGA、外设之间数据准确、高效、可靠的传输。实验表明,该系统满足实时性设计需求,易于扩展和升级,具备较强的通用性。     

高速自适应DLMS算法及其硬件实现

针对LMS算法在硬件实现时的"缺陷",提出了一种适合高速实时处理的改进型DLMS算法。算法通过分离自适应处理中的滤波和权系数更新两个过程,使其实现并行运算;并且可以直接映射到具体的硬件中。作为示例,依据此改进DLMS算法设计了一种折叠型自适应滤波器,并用Xilinx Virtex-4 FPGA实现此设计,给出具体的验证结果。     

基于遗传优化的天线阵元LMS改进算法

最小均方（LMS）算法是自适应阵列天线中得以广泛应用的阵列天线加权算法。提出了一种基于遗传优化的LMS改进算法,该基于遗传优化的最小均方（GA—LMS）算法充分结合了遗传算法的并行处理和全局搜索的优点。实验结果表明,与传统的LMS算法相比,GA—LMS算法具有良好的收敛性能,并可更好地抑制干扰信号,有效改善自适应阵列天...     

基于FPGA的多功能雷达信号处理板硬件系统设计

为满足实时雷达信号处理需求,设计了一个多功能信号处理板。该处理板以一片高性能的现场可编程门阵列（FPGA）作为信号处理板的主要器件,使用存储器对高速海量数据进行外部存储,为了使计算机和FPGA进行更好的通信,进行了单片机的电路设计,使用模/数（A/D）和数/模（D/A）转换器进行模拟信号和数字信号的相互转变。     

基于FPGA的宽带信号数字下变频设计与实现

为了实现机载雷达数据记录仪对宽带雷达回波信号的实时存储,提出了一种基于FPGA的宽带中频信号数字下变频结构。讨论了多相滤波正交化和分布式算法的基本原理,给出了宽带中频信号数字下变频的实现方案,重点对结构中正交化和抽取滤波两个模块进行了分析设计。Matlab仿真结果和FPGA仿真结果表明：该宽带中频信号数字下变频结构具有...     

舰载搜索雷达稳定平台控制系统设计

在舰载搜索雷达中,采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)芯片为硬件基础。运用改进型比例积分微分(PID)控制算法,实现稳定平台控制系统数字化设计,提高了系统性能和可靠性。     

基于片上可编程系统的永磁同步电机控制器的设计与实现

针对永磁同步电机损耗少、效率高等特点,设计了一种基于片上可编程系统的永磁同步电机控制器,以FPGA为载体,Nios Ⅱ为中央处理器,数据采集接口作为片上外围设备,并使用DSP Builder工具实现基于模型的空间矢量控制算法模块,组成完整的片上系统,实现电流、速度和位置的精确控制。工程实践结果表明,基于SoPC技术的永磁同步电机控制器能够达到高精度、快响应的稳定控制效果。