自適應(yīng)濾波算法的仿真及工程實(shí)現(xiàn)
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2 仿真及工程實(shí)現(xiàn)
2．1 LMS算法的仿真實(shí)現(xiàn)
假定輸入信號由正弦波信號和高斯白噪聲組成。其中正弦波信號的頻率f0=1 000 Hz，幅度A=2，F(xiàn)IR濾波器的階數(shù)N為128；當(dāng)白噪聲的均值為0，其方差δ分別為0．64，2，6．32，即信噪比(SNR)分別為5 dB，0 dB，-5 dB時，采用LMS算法進(jìn)行濾波的結(jié)果分別如圖2～圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/173562.htm
2．2 LMS算法的DSP實(shí)現(xiàn)
設(shè)定采樣數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)為1 024點(diǎn)，濾波器的全系數(shù)設(shè)定為128階，自適應(yīng)步長為5×10-5。設(shè)定輸入信號為正弦波+噪聲信號，其中正弦波的周期T=256 s，幅度A=200，正弦波信號功率Ps=20 000；噪聲設(shè)定為零均值，方差δ分別為2 000，6 330，20 000，相應(yīng)的信噪比 SNR=10 dB，5 dB，0 dB，根據(jù)自適應(yīng)迭代公式(8)，使用DSP編程實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波算法，由DSP的CCS開發(fā)環(huán)境圖形分析工具得到測試結(jié)果如圖5～圖7所示。
根據(jù)圖7比較分析可以得出：
(1)無論是使用Matlab仿真方法還是使用DSP方法實(shí)現(xiàn)LMS算法，隨著信噪比的降低，自適應(yīng)濾波效果減弱。
(2)在信噪比位于0 dB之上時，兩種方法都可以取得較好的濾波效果。
(3)在信噪比位于0 dB(或0 dB以下)，仿真方法可以取得較好的濾波效果，但工程上卻不能實(shí)現(xiàn)，即當(dāng)信噪比位于0 dB時，LMS算法已失去工程上的應(yīng)用價值。
3 結(jié) 語
這里在對自適應(yīng)濾波理論研究的基礎(chǔ)上，對LMS自適應(yīng)濾波算法進(jìn)行了研究，給出了不同信噪比條件下，LMS算法的仿真實(shí)現(xiàn)及基于DSP的工程實(shí)現(xiàn)，并對兩種實(shí)現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行了分析比較，通過如圖7所示，LMS算法在信噪比較高時，除噪效果非常顯著，當(dāng)信噪比較低的時候，仿真上可以得到的比較理想的濾波效果，工程上卻無法實(shí)現(xiàn)。該結(jié)論對于指導(dǎo)自適應(yīng)濾波理論的工程實(shí)踐具有指導(dǎo)作用。
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