變步長LMS自適應濾波算法的研究.pdf

1、1967年Window和Hoff提出了自適應濾波理論，使得濾波器的參數(shù)能自動地調(diào)整到最佳值，實現(xiàn)最優(yōu)濾波。自適應濾波器的性能良好且易于硬件實現(xiàn)。濾波算法的好壞決定著濾波器的性能，因此算法的設計在整個濾波器的設計過程中占有舉足輕重的地位。追求收斂速度快、穩(wěn)態(tài)誤差小、計算復雜度低、易于硬件實現(xiàn)的算法已經(jīng)成為信號處理領域中人們研究的目標?；诰S納濾波理論發(fā)展起來的最小均方(LMS)算法具有較好的收斂性能和穩(wěn)態(tài)誤差性能，加上LMS算法的結(jié)構(gòu)簡單

2、、計算量少、便于硬件實現(xiàn)等特點，被廣泛地運用于信道均衡、噪聲處理、系統(tǒng)辨識、線性預測等領域。
　　本文在論述自適應濾波理論的基礎上，通過介紹目前一些最主要的自適應濾波算法及其應用，分析和研究了傳統(tǒng)固定步長LMS算法，總結(jié)了現(xiàn)有自適應LMS算法的特點。為了克服傳統(tǒng)固定步長LMS算法在收斂速度與穩(wěn)態(tài)誤差性能之間存在的不足，提出了一種基于雙曲正弦(Sinh)函數(shù)的新變步長LMS算法，分析了新算法中參數(shù)a、b、c的選取對算法性能的影響。通

3、過實驗認證該算法在收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差性能方面明顯優(yōu)于固定步長LMS算法和文獻[57]所提出的SVS-LMS算法。由于在不同噪聲環(huán)境中，自適應濾波算法的收斂速度和穩(wěn)態(tài)失調(diào)系數(shù)會受到不同信噪比的影響。本文通過對雙曲正切(Tanh)函數(shù)進行數(shù)學變化，提出了一種新的改進型的變步長LMS自適應濾波算法。新的改進算法跟改進前的算法比較，改進算法明顯具有較快的收斂速度、時變跟蹤速度及較小的穩(wěn)態(tài)失調(diào)系數(shù)。更重要的是當環(huán)境中的信噪比比較低時，新的改進算法