MATLAB自適應(yīng)濾波去噪

1、MAT LAB自適應(yīng)濾波去噪課程設(shè)計(jì)報(bào)告1課程設(shè)計(jì)目的此次課程設(shè)計(jì)LI的是為了讓我們學(xué)會(huì)使用MATLAB進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，使用自適應(yīng) 濾波法設(shè)計(jì)一個(gè)語(yǔ)音去噪聲電路。培養(yǎng)我們的電路設(shè)計(jì)思路及其算法，明口理論與實(shí) 踐相結(jié)合的重要性，培養(yǎng)了我們的實(shí)際操作能力以及鍛煉我們對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析與解 決的能力。2.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容2. 1 LMS自適應(yīng)算法原理自適應(yīng)過(guò)程一般采用典型LMS自適應(yīng)算法，但當(dāng)濾波器的輸入信號(hào)為有色隨機(jī)過(guò) 程時(shí)，特別是當(dāng)輸入信號(hào)為高度相關(guān)時(shí)，這種算法收斂速度要下降許多，這主要是因 為輸入信號(hào)的自相關(guān)矩陣特征值的分散程度加劇將導(dǎo)致算法收斂性能的惡化和穩(wěn)態(tài) 誤差的增大。此時(shí)若采用變換域算法可以

2、增加算法收斂速度。變換域算法的基本思想 是：先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行一次正交變換以去除或衰減其相關(guān)性，然后將變換后的信號(hào)加 到自適應(yīng)濾波器以實(shí)現(xiàn)濾波處理，從而改善相關(guān)矩陣的條件數(shù)。因?yàn)殡x散傅立葉變換D FT 本身具有近似正交性，加之有FFT快速算法，故頻域分塊LMS FBLMS 算法被 廣泛應(yīng)用。FBLMS算法本質(zhì)上是以頻域來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)域分塊LMS算法的，即將時(shí)域數(shù)據(jù)分組構(gòu)成 N個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊，且在每塊上濾波權(quán)系數(shù)保持不變。其原理框圖如圖2所示。FBLMS 算法在頻域內(nèi)可以用數(shù)字信號(hào)處理中的重疊保留法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其訃算量比時(shí)域法大為減 少，也可以用重疊相加法來(lái)計(jì)算，但這種算法比重疊保留法需要較大的汁算量。塊數(shù)

3、據(jù)的任何重疊比例都是可行的，但以30%的重疊計(jì)算效率為最高。對(duì)FBLMS算法和典型LMS算法的運(yùn)算量做了比較，并從理論上討論了兩個(gè)算法中乘法部分的運(yùn)算量。本文從 實(shí)際工程出發(fā)，詳細(xì)分析了兩個(gè)算法中乘法和加法的總運(yùn)算量，其結(jié)果為：復(fù)雜度之比二FBLMS實(shí)數(shù)乘加次數(shù)/LMS實(shí)數(shù)乘加次數(shù)二(25Nlog 2N+2N-4) /2N(2N-1)采用ADSP的C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)FBLM S算法的程序如下：for ( i =0; i =30； i+)for (j= 0 ; j = n- 1 ; j+) inj= i nput i XN+j;r fft(in, ti n , n f , wfft, wst,n);r

4、fft (w, t w, wf, wf f t , w s t , n )；c v ecvmIt (i n f, wf, inw, n);i f ft(inw, t,0, w f ft, wst, n);f o r (j=O,j=N 1 ;j+)yiXN+j=0 N+j. re；e i XN+j二re fere i X N+j-y i XN+j；tem p N+j =e i XN+j;rff t ( t emp , t, E, wff t , ws t , n);fo r (j =0； jQ pue 021E r r or cur v eCompar i s o nComparison of the actual weights and the estimated weights+ Actual weights 并 Estimated weights0.30.260.20.160.10.06L earning Cur v eLearning Curve100