線性預(yù)測濾波器在抗多窄帶干擾中的應(yīng)用
符號LMS算法非常簡單,也是利用隨機梯度來達到最優(yōu)解,但只給出其梯度迭代的方向,而并不給出具體的改變量,因此性能上不如常規(guī)LMS穩(wěn)定,且誤差可能較大。其迭代公式有兩種,分別如下:
式(9)中,第一個公式是誤差的符號LMS算法,第二個公式是信號的符號LMS算法,統(tǒng)稱為符號LMS算法,兩者的性能隨機性很大,并不能說哪一種算法更好,在符號LMS算法中,由于步長因子的相乘也要乘法,只需要縮放即可,因此對于M階自適應(yīng)濾波器可節(jié)省系統(tǒng)M個乘法器,在實際系統(tǒng)中經(jīng)常會采用符號LMS算法,在硬件資源受限時,往往能起到起死回生的作用,在這里具體工程實現(xiàn)中采用的是誤差的符號LMS算法。
3 仿真與驗證
某擴頻系統(tǒng),信號源強度為-127 dBm,系統(tǒng)帶寬為20 MHz,加入帶寬為2 MHz,中心頻率為信號帶內(nèi)中心頻率處的窄帶干擾,強度為-70 dBm,即干信比為57 dB,信號經(jīng)過下變頻到中頻信號,經(jīng)過AD9248量化后,進入到在Xilinx XC4VLX160處理芯片設(shè)計的抗干擾系統(tǒng)內(nèi),利用Xilinx片上邏輯分析器ChipScopc對信號輸入和輸出采樣,導(dǎo)入到Matlah中分析,圖3為輸入信號頻譜和FPGA輸出信號頻譜圖。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/186153.htm
從圖3中可以看出,F(xiàn)PGA輸出信號在窄帶干擾頻點處形成了很深的陷波處,將帶寬為2 MHz的強窄帶干擾抑制的非常徹底,擴頻系統(tǒng)工作正常,提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。
4 結(jié)語
本文將線性預(yù)測濾波器的方法用于提高擴頻系統(tǒng)的抗窄帶干擾能力,并給出了可以用于工程實現(xiàn)的簡化方法,在實際系統(tǒng)中能夠達到大約60dB的抗窄帶干擾能力,在消耗較少硬件資源的情況下完成對多窄帶干擾的抑制工作,效果良好,且系統(tǒng)權(quán)值更新速率達到ms級,并已應(yīng)用于實際系統(tǒng)。
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