一.自适应滤波器应用
下面是小编为大家整理的一.自适应滤波器应用,供大家参考。
一．自适应滤波器的应用
1.
自适应滤波器的工作原理：
自适应滤波器是以最小均方误差为准则的最佳滤波器，它能自动调节其本身的单位脉冲响应 h(n)特性，已达到最优的滤波效果。
(1)
自适应 DF 的 h(n)单位脉冲响应受ε (j)误差信号控制。
(2)
根据ε (j)的值而自动调节，使之适合下一刻(j+1)的输入 x(j+1)，以使输出 y(j+1)更接近于所期望的响应 d(j+1), 直至均方误差 E[ε 2 (j)] 达到最小值. (3)
y(j)最佳地逼近 d(j)，系统完全适应了所加入的两个外来信号，即外界环境 。
2.
应用举例 自适应噪声抵消系统要求参考输入的参考信号是与噪声相关的。然而在有些应用中，要想找代一个噪声较好相关性的参考信号是非常困难的，这使自适应噪声抵消系统难以工作。实际上，如果宽带信号中的噪声是周期性的，则即使没有另外的与噪声相关的参考生信号，也可以使用自适应抵消系统来消除这种同期干扰噪声。
输入 x(周期信号加加宽带信号) d
输出 1（宽带信号）
∑
+
_
e
r 输出 2（周期信号）
Z - δ 自适应滤波 器
参考信道 y
分离周期信号和宽带信号原理图
图中原始输入信号 x 为周期信号和宽带信号的混合。输入信号直接送入主通道，同时经过延时为δ 的延时电路送入参考通道。延时δ 取足够长，使得参考信道输入 r 中的宽带信号与 x 中的宽带信号不相关或者相关性极小。而在x 和 r 中的周期信号因其周期性，其相关性也是周期性的，经过延时δ 之后，其相关性不变。然后经过自适应噪声抵消系统处理，参考通道中的自适应滤波器将调整其加权，使输出 y 在最小均方误差意义上接近于相关分量——周期信号，而误差越接近与相关分量——宽带信号，从而得到两个输出端：输出 1 将主要包含宽带信号，输出 2 将主要包含周期信号。下面是具体一个应用实例。设计一个自适应信号分离器，用以从白噪声中提取周期信号。其中 选取正弦信号 s=sin(2*pi*t/10) 为周期信号，宽带噪声信号为高斯白噪声，设置通道延迟为 50。具体程序及仿真结果如下：
% 自适应信号分离器t=0:1/10:400; s=sin(2*pi*t/10);% 周期信号x=awgn(s,15); D=50;%延迟 r=[zeros(1,D),x];%信号延迟 D
x=[x zeros(1,D)];
N=5;%r 经 LMS 自适应滤波器
u=0.02;
M=length(r); y=zeros(1,M);
w=zeros(1,N); for n=N:M x1=r(n:-1:n-N+1)
y(n)=w*x1"; e(n)=x(n)-y(n); w=w+u.*e(n).*x1;
end
subplot(3,1,1); plot(t,x(1:(length(x)-D))); title("输入信号"); axis([1 200 -1 1]);
subplot(3,1,2); plot(t,y(1:(length(x)-D))); title("周期信号"); axis([1 200 -1 1]);
subplot(3,1,3); plot(t,e(1:(length(x)-D))); title("宽带信号");
axis([0 200 -1 1]);
仿真结果如下：
输入信号 1
0
-1
1
0
-1
1
0
-1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
如图，输入信号是周期信号和宽带信号的叠加，经过一个延迟和自适应滤波器输出两部分，一个部分周期信号，另一部分时宽带信号，这就实现了信号的分离。
20 40 60 80
100 周期信号 120 140
160 180 200
20
40
60
80
100 宽带信号
120
140
160
180
200