自適應(yīng)濾波課件-第一章

自適應(yīng)信號(hào)處理信號(hào)處理

●信號(hào)產(chǎn)生

●建模、分析和參數(shù)估計(jì)（頻譜估計(jì)）

●濾波（信號(hào)增強(qiáng)、干擾抑制）

●存儲(chǔ)

●顯示

信號(hào)濾波

信號(hào)頻譜估計(jì)

自適應(yīng)信號(hào)處理

自適應(yīng)濾波

本課程教材龔耀寰， 《自適應(yīng)濾波（第二版）-時(shí)域自適應(yīng)濾波和智能天線》，電子工業(yè)出版社，2003

《自適應(yīng)信號(hào)處理》講義（英文），1982 《自適應(yīng)濾波（第一版）》，電子工業(yè)出版社，1989

部分相關(guān)參考書（中文）

沈福民，《自適應(yīng)信號(hào)處理》，西安電子科技大學(xué)出版社，2001張賢達(dá)，《現(xiàn)代信號(hào)處理（第二版）》，清華大學(xué)出版社，2002邱天爽等，《通信中的自適應(yīng)信號(hào)處理》，電子工業(yè)出版社，2005楊維等，《移動(dòng)通信中的陣列天線技術(shù)》，清華大學(xué)出版社等，2005金榮洪等，《無線通信中的智能天線》，北京郵電大學(xué)出版社等，2006

部分相關(guān)參考書（英文）

R.A.Monzingo,T.W.Miller,‘Introductiontoadaptivearrays’,JohnWilley&Sons,1980.J.E.Hudson,‘Adaptivearrayprinciples’,PeterPeregrinus,1981.M.L.Honig,D.G.Messerschmitt,‘Adaptivefilters’,KluwerAcademicPublishers.1984B.Widrow,S.D.Stearns,‘Adaptivesignalprocessing’,PrenticeHall,1985C.F.N.Cowan,et.al.,‘Adaptivefilters’,PrinticeHall,1985.S.T.Alexander,‘Adaptivesignalprocessing’,Springer-verlag,1986R.T.Compton,‘Adaptiveantennas:conceptsandperformance’,PrintiaceHall,1988.

部分相關(guān)參考書（英文-cont’）

S.Haykin,‘Adaptivefiltertheory(4thedi.)’,PrintiaceHall,2002B.Farhang-Boroujeny,‘Adaptivefilters-theoryandapplications’JohnWiley&Sons,1998.J.G.Proakis,‘Algorithmsfrostatisticalsignalprocessing’,PrintiaceHall,2002.P.S.R.Dinz,‘Adaptivefiltering:algorithmsandpracticalimplementation(2ndedition)’,KluwerAcad.Publi.,2002.

第一章

自適應(yīng)濾波基本概念

§1.1自適應(yīng)濾波

濾波:從連續(xù)的（或離散的）輸入數(shù)據(jù)中濾除噪音和干擾以提取有用信息的過程稱為濾波。

濾波器:實(shí)現(xiàn)濾波的裝置

線性濾波器：濾波器的輸出為輸入的線性函數(shù)。

非線性濾波器:濾波器的輸出為輸入的非線性函數(shù)。

非時(shí)變?yōu)V波器：濾波器的參數(shù)不隨時(shí)間變化。

時(shí)變?yōu)V波器:濾波器的參數(shù)隨時(shí)間變化。如何設(shè)計(jì)和制造最佳的或最優(yōu)的濾波器。

最佳濾波器是指能夠根據(jù)某一最佳準(zhǔn)則進(jìn)行濾波的濾波器。

最佳線性濾波器維納濾波器

最小均方誤差準(zhǔn)則（濾波器的輸出信號(hào)與需要信號(hào)之差的均方值最小）

最大輸出信噪比準(zhǔn)則最佳濾波器

最小二乘準(zhǔn)則最佳濾波器

統(tǒng)計(jì)檢測(cè)準(zhǔn)則最佳濾波器

在一定條件下，這些最佳濾波器與維納濾波器是等價(jià)的。

維納濾波要求：

⑴輸入過程是廣義平穩(wěn)的；

⑵輸入過程的二階統(tǒng)計(jì)特性是已知的。

輸入過程取決于外界的信號(hào)、干擾環(huán)境，

這種環(huán)境的統(tǒng)計(jì)特性常常是未知的、變化的。

自適應(yīng)濾波器是這樣的處理器，它在輸入過程的統(tǒng)計(jì)特性未知時(shí)，或是輸入過程的統(tǒng)計(jì)特性變化時(shí)，能夠調(diào)整自己的參數(shù)，以滿足某種最佳準(zhǔn)則的要求。

當(dāng)輸入過程的統(tǒng)計(jì)特征未知時(shí)，調(diào)整參數(shù)的過程稱為“學(xué)習(xí)過程”。

當(dāng)輸入過程的統(tǒng)計(jì)特征變化時(shí)，調(diào)整參數(shù)的過程稱為“跟蹤過程”。

自適應(yīng)時(shí)域?yàn)V波

自適應(yīng)空域?yàn)V波（又稱智能天線、自適應(yīng)天線、自適應(yīng)陣列、自適應(yīng)波束形成等）。1.2.1自適應(yīng)濾波器的組成 1.2.2可編程濾波器

自適應(yīng)濾波器是非線性的和時(shí)變的。

可編程濾波器，當(dāng)其參數(shù)固定時(shí)，可能是線性的或非線性的。

線性可編程濾波器

FIR（有限脈沖響應(yīng)）橫式濾波器

IIR（無限脈沖響應(yīng)）橫式濾波器

格形濾波器

非線性可編程濾波器

FIR濾波器-線性組合器

輸入

輸出§1.3空域?yàn)V波和時(shí)空對(duì)應(yīng)天線L在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)為波數(shù)x點(diǎn)到A點(diǎn)的距離

(1.3.4)通常>>

時(shí)間空間長度時(shí)間信號(hào)天線上電流時(shí)間頻譜空間頻譜或角譜時(shí)間角頻空間角頻時(shí)間頻率空間頻率

1.4.1雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)顯示。自適應(yīng)空域干擾抑制