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自适应LMS算法的研究及应用

现代电子技术已经由模拟向数字过渡,传统的模拟信号处理正被数字信号处理所代替。数字滤波是数字信号处理一部分,它除了具有数字信号处理的稳定、重复性好和适应性强等优点外,还具有可预见性和无相位偏差的优点,可用仿真软件来对一个设计预先测试。实现数字滤波的方法很多,其中,最小均方(LMS)算法在自适应滤波理论中应用最广泛,这是因为LMS算法具有低计算复杂度、平稳环境下的收敛性、均值无偏地收敛到维纳解以及利用有限精度实现算法时的稳定性等特性。本文对几种LMS算法进行了仔细研究,包括基本LMS算法及其变型、量化误差LMS算法、解相关LMS算法、并行延时LMS算法、自适应格型LMS算法和LMS-Newton算法,其中量化误差LMS算法又包括符号误差LMS算法和符号数据LMS算法,解相关LMS算法包括时域解相关算法和变换域解相关算法。并利用matlab对这几种算法进行了软件仿真,通过仿真结果图把各种LMS算法的性能直观的展现出来。文中将基本LMS  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
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自适应滤波器中LMS算法的研究及应用

自适应滤波器通过迭代自动地调节自身参数,以满足某种准则的要求从而实现最优滤波。在自适应滤波算法中,基于维纳滤波理论发展起来的最小均方算法(LMS算法),因其结构简单、易于实现、性能稳定、计算复杂度低等优点而得到了广泛应用。然而,LMS算法也存在缺点,比如,收敛速度慢,这就严重影响了那些对收敛速度要求较高的应用。因此,后人就寻求更多的方法来研究如何更好的提升LMS算法的性能,进而产生了LMS算法的许多分支。本论文主要对LMS算法的两个分支-系数比例自适应算法和仿射投影符号算法进行了研究。对于自适应滤波算法,衡量算法的性能指标主要有收敛速度、稳态误差和计算复杂度等。本论文主要围绕提高这两个分支算法的收敛速度和降低算法计算复杂度两个指标进行了研究。具体的研究内容如下:对LMS算法的分支-系数比例自适应算法进行了深入研究,在总结现有的几种主要系数比例自适应算法的基础上,提出了通过采用改进的常数系数μ来提高IMPNLMS算法的收敛速度,并...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
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自适应滤波算法研究及应用

自适应滤波算法作为自适应滤波器的重要组成部分,直接决定着滤波性能的优劣。目前针对它的研究是自适应信号处理领域中最为活跃的研究课题之一。寻求收敛速度快,计算复杂性低,鲁棒性好的自适应滤波算法是研究人员不断努力追求的目标。本文在论述自适应滤波基本原理的基础上,首先介绍了目前主要的自适应滤波算法及其应用,其中对LMS算法和NLMS算法进行了较深入的理论分析和研究。接着对一些典型的变步长LMS算法和NLMS算法的性能特点进行分析比较,给出了算法性能的综合评价。最后本文提出了几种改进的变步长LMS算法和NLMS算法。通过系统辨识和自适应信道均衡的计算机仿真实验证明,该算法的性能跟其它算法相比具有明显的优越性。  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

α-稳定脉冲噪声中的自适应算法研究及应用

α-稳定分布作为非高斯脉冲噪声的理想数学模型,已经成为信号处理领域的热点研究课题。本文主要研究α-稳定脉冲噪声中的自适应滤波算法及其应用,具体工作可概括如下:1.本文首先论述了分数低阶矩和最小离差准则两个重要概念,在此基础上介绍了α-稳定噪声中常用的最小平均l p范数(LMP)和递归最小l p范数(RLP)自适应算法,并通过仿真实验分析了它们的性能。2.针对RLP算法的数值不稳定性,基于拟牛顿优化方法,提出了一种稳健的自适应FIR滤波算法。新算法采用输出误差的加权最小l p范数作为代价函数,它具有和RLP算法相近似的追踪能力,且不存在数值计算不稳定的问题。3.提出了一种改进NLMP(MNLMP)自适应脉冲噪声对消算法,该算法根据输出误差的l p范数来调整步长。当算法未收敛时,使用较大的步长;在算法的稳定阶段,使步长逐步减小。由仿真实验比较了LMP、NLMP以及MNLMP三种算法的对消性能,在不同输入信噪比的情况下,MNLMP算法...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

曲阜师范大学
曲阜师范大学

自适应滤波算法的研究及应用

目前自适应滤波器在通信、信息处理中发挥着重要的作用,其中自适应滤波器的核心部分是自适应滤波算法,算法的性能优劣会直接影响着滤波器滤波性能的好坏,在表征算法性能的指标中收敛速度和稳态误差是着重要考虑的。因此,寻求拥有快的收敛速度,低的稳态误差,低的计算复杂度的算法一直是人们的研究热点。最初的经典LMS算法凭借它自身的优点:简单的结构、稳定的性能、在硬件上易于实现,得到了普遍使用。但是它的收敛速度和稳态误差间始终存在着矛盾,不能同时兼顾快的收敛速度和低的稳态误差。论文为了改善LMS算法的性能,研究了相关文献,学习了变步长LMS算法和约束LMS算法这两个分支,提出了三种新的算法。主要的研究内容,具体来说有下面三个部分。(1)提出了一种新的变步长LMS算法。首先,对多种常见变步长算法进行了相关研究。然后,在变步长算法的基础上结合块算法思想,提出新的变步长LMS算法,该算法用误差的平均值来控制步长的变化,进一步解决了收敛速度和稳态误差的矛...  (本文共47页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

LMS算法收敛性能研究及应用

论文以稳定的最大步长为切入点对加快LMS收敛速度的方法进行了全面地研究。说明增大步长取值范围是加速LMS收敛的根本途径,提出研究的三个步骤顺序是:输入信号功率谱平坦化,滤波器长度控制和叠代步长控制;并具体地研究了每个步骤,包括:(1)基于理想分析滤波器组和输入信号功率谱分段平坦的假设,分析子带加权自适应滤波器(WSAF)的工作性能:从均值意义上证明WSAF和LMS的收敛过程存在等价关系,同时解释前者稳态误差大的原因;从均方意义上分析该算法的收敛性能,得到时间常数,稳态误差,最大步长等描述自适应算法的一系列重要指标;(2)在最小均方误差准则下研究自适应滤波器长度对LMS收敛速度的影响,针对具有指数衰减包络的未知系统推导出保证LMS收敛速度最快的最优滤波器长度序列;证明当待辨识未知系统的冲激响应严格单调减时,滤波器长度的代价函数具有”简单的形状”,并通过引入对代价函数抽取的概念,将满足在抽取点上具有“简单的形状”的未知系统冲激响应的...  (本文共167页) 本文目录 | 阅读全文>>