自適應(yīng)濾波算法的研究及應(yīng)用.pdf

1、目前自適應(yīng)濾波器在通信、信息處理中發(fā)揮著重要的作用，其中自適應(yīng)濾波器的核心部分是自適應(yīng)濾波算法，算法的性能優(yōu)劣會直接影響著濾波器濾波性能的好壞，在表征算法性能的指標(biāo)中收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差是著重要考慮的。因此，尋求擁有快的收斂速度，低的穩(wěn)態(tài)誤差，低的計算復(fù)雜度的算法一直是人們的研究熱點。
　　最初的經(jīng)典LMS算法憑借它自身的優(yōu)點：簡單的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定的性能、在硬件上易于實現(xiàn)，得到了普遍使用。但是它的收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差間始終存在著矛盾，不能

2、同時兼顧快的收斂速度和低的穩(wěn)態(tài)誤差。論文為了改善LMS算法的性能，研究了相關(guān)文獻，學(xué)習(xí)了變步長LMS算法和約束LMS算法這兩個分支，提出了三種新的算法。主要的研究內(nèi)容，具體來說有下面三個部分。
　?。?）提出了一種新的變步長LMS算法。首先，對多種常見變步長算法進行了相關(guān)研究。然后，在變步長算法的基礎(chǔ)上結(jié)合塊算法思想，提出新的變步長LMS算法，該算法用誤差的平均值來控制步長的變化，進一步解決了收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差的矛盾。最后，將算法

3、應(yīng)用到系統(tǒng)辨識中，通過Matlab進行仿真，驗證新的算法在不增加穩(wěn)態(tài)誤差前提下，明顯加快了算法的收斂速度。
　?。?）提出一種新的變步長CS-LMS算法。首先，對NLMS算法和放寬約束條件的CS-LMS算法進行了相關(guān)研究。兩種算法都是對步長進行了歸一化處理，降低了算法對噪聲的敏感度，在信噪比較小的情況下，一定程度上能夠降低算法的穩(wěn)態(tài)誤差。然后，在CS-LMS算法的基礎(chǔ)上首次結(jié)合變步長思想，提出新的變步長CS-LMS算法。最后，將算

4、法在噪聲對消的模型應(yīng)用中進行了仿真驗證，在傳輸環(huán)境比較惡劣的情況下，算法仍擁有好的性能。
　　（3）提出一種改進的NVSS算法。首先，對NVSS和λ NVSS算法做了研究，學(xué)習(xí)原有算法的思想。然后，引入合適的新遺忘因子與修正參數(shù)，建立誤差與步長因子的新型函數(shù)關(guān)系，進而提出新的NVSS算法。新算法明顯降低了算法的計算復(fù)雜度，通過分析得出，算法在時變系統(tǒng)中有較好的跟蹤能力。最后，通過Matlab進行仿真，證明改進后的算法在非平穩(wěn)環(huán)境中