自適應濾波課件-第一章

自適應信號處理信號處理

●信號產(chǎn)生

●建模、分析和參數(shù)估計（頻譜估計）

●濾波（信號增強、干擾抑制）

●存儲

●顯示

信號濾波

信號頻譜估計

自適應信號處理

自適應濾波

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

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

部分相關參考書（中文）

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

部分相關參考書（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

自適應濾波基本概念

§1.1自適應濾波

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)。

非時變?yōu)V波器：濾波器的參數(shù)不隨時間變化。

時變?yōu)V波器:濾波器的參數(shù)隨時間變化。如何設計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)某一最佳準則進行濾波的濾波器。

最佳線性濾波器維納濾波器

最小均方誤差準則（濾波器的輸出信號與需要信號之差的均方值最小）

最大輸出信噪比準則最佳濾波器

最小二乘準則最佳濾波器

統(tǒng)計檢測準則最佳濾波器

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)計特性是已知的。

輸入過程取決于外界的信號、干擾環(huán)境，

這種環(huán)境的統(tǒng)計特性常常是未知的、變化的。

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

當輸入過程的統(tǒng)計特征未知時，調整參數(shù)的過程稱為“學習過程”。

當輸入過程的統(tǒng)計特征變化時，調整參數(shù)的過程稱為“跟蹤過程”。

自適應時域濾波

自適應空域濾波（又稱智能天線、自適應天線、自適應陣列、自適應波束形成等）。1.2.1自適應濾波器的組成 1.2.2可編程濾波器

自適應濾波器是非線性的和時變的。

可編程濾波器，當其參數(shù)固定時，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）橫式濾波器

IIR（無限脈沖響應）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空域濾波和時空對應天線L在A點產(chǎn)生的電場為波數(shù)x點到A點的距離

(1.3.4)通常>>

時間空間長度時間信號天線上電流時間頻譜空間頻譜或角譜時間角頻空間角頻時間頻率空間頻率

1.4.1雷達動目標顯示。自適應空域干擾抑制