基于System Generator的自适应滤波器仿真与实现

自适应滤波器是一种能够自动调整本身参数的滤波器,在设计时不需要预先知道关于输入信号和噪声的统计特性。通过改变系统的单位冲击响应,达到最优滤波效果。本文采用Matlab和System Generator对LMS算法的自适应滤波器进行设计和仿真,结果表明其可以对信号噪声的自适应滤除。     

自适应滤波器消除语音信号中混合噪声

语音信号在实际采集和传输的过程中,往往掺杂着多种噪声干扰,比较常见的是正弦窄带干扰和高斯白噪声,而一个简单的自适应滤波器往往很难同时滤除多种噪声。为了抑制混合噪声而得到真实的语音信号,在最小均方误差(LMS)自适应算法和自适应噪声抵消原理的基础上,提出了一种两级自适应滤波器方案,第Ⅰ级在传统噪声抵消系统中加入延迟单元消除正弦窄带干扰,第Ⅱ级用LMS自适应噪声抵消器消除高斯白噪声,同时,利用Simulink模块库对所设计的两级自适应滤波器进行了建模仿真。仿真结果表明:该方案滤波器可以有效地滤除包含正弦窄带干扰和高斯白噪声的混合噪声,达到提高语音质量的目的。     

LMS自适应滤波器的算法原理及其DSP仿真实现

许多DSP的应用场合,由于无法预先知道信号和噪声的特性或者它们是随时间变化的,用传统的FIR和IIR滤波器无法实现最优滤波。在这种情况下,设计一种滤波器,它具有跟踪信号和噪声变化的能力,使得滤波器的特性也随信号和噪声的变化而变化,以达到最优滤波,这就是具有自学习或训练能力的自适应滤波器,LMS自适应滤波器。本文主要讲LMS自适应滤波器的算法原理,然后在DSP实验器材上,结合MATLAB仿真出该滤波器的成果。     

基于LMS自适应噪声对消法的激光液位测量信号波动抑制研究

针对激光液位检测中的信号波动问题,提出了一种采用LMS自适应噪声对消法抑制噪声的信号滤波方法,该方法采用数字高通滤波器获取自适应噪声对消器参考通道的信号。论述了自适应滤波器噪声对消的工作原理、LMS算法以及Butterworth数字高通IIR滤波器的设计方法,给出了整个噪声对消系统的原理图。仿真和实验结果表明,该噪声对消法在保证实际测量信号相位不变的情况下对液位测量信号的波动影响具有明显的消除和抑制作用。     

平稳过程的最佳FIR滤波器研究

很多实际处理的信号都是平稳随机信号,其中FIR滤波器具有良好的稳定性。讨论了平稳随机信号、FIR滤波器结构和最小均方误差准则。并且以LMS算法和NLMS算法为基础,研究讨论了平稳最佳FIR滤波器的实现。并在MATLAB下仿真实现了基于LMS算法的最佳FIR滤波器。最后建立分析了一个基于NLMS算法的自适应信道均衡系统模型。用经典的窗口法对FIR滤波器进行了设计。     

一种基于自适应模糊滤波的语音增强方法

在语音识别和语者识别中，通常需要先将输入的语音信号进行去噪处理，这样可使识别的正确率大大提高，通常采用基于LMS算法和RLS算法的自适应线性滤波器来进行去噪。提出了一种基于自适应模糊滤波器的语音增强方法，该模糊滤波器是一种非线性滤波器，它在语音信号的特征域空间采用参数映射的方式来滤除噪声，并能够进行自适应结构调整和参数更新。实验结果表明，采用自适应模糊滤波器来滤除噪声比线性滤波器具有更好的效果。     

基于VHDL的自适应滤波器的设计与实现

通过VHDL语言对最小均方算法(LMS)进行数学建模设计,然后嵌入到有限长脉冲响应(FIR)滤波器上,在Quartus Ⅱ上实现了自适应滤波器的设计,然后采用LMS算法的自适应FIR滤波器进行Matlab的仿真验证,并在Altera公司的EP3C55F484C6上进行功能验证,对比验证结果表明该自适应滤波满足滤波功能,能够很好地消除噪声。     

基于VC5509McBSP的语音数据采集及FIR滤波

为了使语音信号更好的在信道中传输,可以经过带通滤波器使信号带宽小于信道带宽.通过TMS320VC5509的McBSP配置语音编解码芯片TLV320AIC23正常工作,并将采集到的语音数据经过一个FIR带通滤波器,滤除通带外的噪声,从而可以得到更好的传输信号.实验结果表明经过带通滤波器后的声音质量有显著的提高.     

用PSCF设计自适应带通滤波器

为了解决信号处理和测量中信号为慢时变雎衰以和噪声干扰较大的难题，设计了一种自适应带通滤波器、该滤波器以可编程开关电容滤波器和锁相环为核心，其显著的特点是ＡＤＢＦ的滤波频率可以自适应地跟踪输入信号的频率，而且它的Ｑ值和中心频率可以独立编程。     

基于组合形态滤波与自适应广义形态滤波的ECG去噪算法

针对ECG信号中存在的基线漂移和高频干扰,提出了一种传统线性组合形态滤波与自适应广义形态滤波相结合的新的去噪算法。该算法首先采用传统线性组合形态滤波器滤除基线漂移,然后将无基漂的信号送入采用不同结构元素级联而成的自适应广义形态滤波器滤除高频干扰,最后得到无噪声的ECG信号。结果验证了本文算法的有效性。     

一种FIR滤波参数可调的电压采集模块设计

为了有效滤除电压采集信号中的高频噪声,提出了一种有限长单位冲激响应(FIR)滤波参数可调的电压采集模块设计方案。基于高级精简指令集微处理器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA)的硬件平台,采用FIR数字滤波器滤除采集信号中的高频噪声。ARM根据采样频率、截止频率等滤波参数自动生成滤波器系数。FPGA采用改进后的直接型滤波器,根据滤波参数调整滤波器结构,完成滤波系数与采集数据的运算。ARM与FPGA协同工作实现参数可调的FIR滤波器。实验结果表明:本文电压采集模块电压具有较高的采集精度,采集相对误差绝对值最大为0.22%。本模块能够根据设置的滤波参数,自动完成FIR滤波系数计算和滤波器结构调整,在信号采集的同时完成数据滤波,有效滤除信号中的高频噪声。     

升余弦滚降基带成型内插滤波器的FPGA实现

无线数字通信中,内插滤波器用来对基带信号进行脉冲成型滤波,以限制发送信号的带宽,降低带外干扰.研究一种应用于无线数字传输系统的高速FIR成型滤波器的设计方法,该方法采用分布式查找表算法,以降低硬件开销和提高处理速度为目标,是基于现场可编程门阵列(FPGA)并实现升余弦滚降基带成型内插滤波器的硬件电路.最后,通过实测波形与仿真波形证实方法的优越性.     

基于LMS自适应滤波器对噪声干扰的语音恢复研究

从自适应滤波器的基本原理出发,利用自适应滤波器对白噪声干扰下的语音信号进行恢复处理,研究自适应算法不同步长对处理结果的影响.理论分析及实验结果表明,在合适的步长下,采用Least Mean Squarc(LMS)算法自适应滤波器,从被噪声干扰的语音信号中恢复实际信号,其偏差在工程上可以接受,而且算法实现简单,具有较好的消噪效果.     

大型电机PD信号的数字滤波研究

以大型电机ＰＤ信号的数字滤波为背景，介绍了一种基于窗函数法的ＦＩＲ数字滤波器设计方法．对大型电机离线和在线检测的ＰＤ信号的实验研究表明，应用该方法设计的ＰＤ信号数字带通滤波器，其通频带越宽，阶数越高，滤波效果越好，适用于在工频噪声干扰环境下提取较弱的ＰＤ信号．     

大型电机PD信号的数字滤波研究

以大型电机ＰＤ信号的数字滤波为背景，介绍了一种基于窗函数法的ＦＩＲ数字渺滤波器设计方法，对大型电机离线和在线检测的ＰＤ信号的实验研究表明，应用该方法设计的ＰＤ信号数字带通滤波器，其通频带越宽，阶数越高，滤波效果越好，适用于在工频噪声干扰环境下提取较弱的ＰＤ信号。     

基于内插型双边带滤波器的时域自适应滤波

针对过采样条件下直接序列扩频（DSSS）系统中采样样值相关性造成在使用传统时域自适应滤波窄带干扰抑制方法时扩频信号失真的问题,提出一种改进的时域自适应滤波方法.该方法基于内插型双边带滤波器,采用抽取-内插结构,结合最小均方（LMS）算法进行自适应权值更新,实现窄带干扰抑制.理论分析和仿真结果表明,在高信噪比情况下,该方法与常规自适应滤波方法比较,具有更小的信噪比回退和有用信号畸变;同时低信噪比情况下,其误码率性能也略有优势.      

新型心电信号检测带通滤波器的设计

提出了一种新型的用于心电信号检测的带通滤波器.心电信号是常见的生物电信号,低频达到0.1 Hz,高频分量超过100 Hz,其检测电路中需要一个0.1-100 Hz的带通滤波器.由于0.1 Hz的低截止频率和片上电容、电阻值的限制,采用传统滤波器设计方法很难达到设计要求.为寻找结构简单而性能达标的滤波器结构,引入了电流舵技术,用低通滤波器和高通滤波器串联的方式,使用不超过10 kΩ的电阻和不超过6 pF的电容就可以实现低达0.026 7 Hz的截止频率.该滤波器在SMIC 0.18 μm工艺下进行设计与仿真,经过仿真验证,该滤波器在1.8V工作电源的情况下获得了0.026 7-202 Hz的通频带,低于168 μV的输入参考噪声;0.1-100 Hz频带内相移小于±30°,带内波动小于1 dB,滤波器整体功耗为311 nW.该滤波器结构简单,所需电阻电容值小,具有低噪声、低功耗的特点.     

局部放电在线监测中的自适应数字滤波器研究

设计了一种基于系数可调的有限冲激响应(FIR)滤波器和最小均方误差(LMS)算法的自适应数字滤波器．该自适应滤波器具有运算速度快、计算量小、稳定性好、不需要关于输入信号的先验知识等优点，非常适合于实时滤波．设计了自适应滤波器的程序流程和验证滤波器效果的实验方法，并通过模拟实验确定了适合于在线监测的自适应参数和FIR滤波器阶数．通过现场实测，证明了滤波器的有效性．     

改进的FIR滤波器结构及性能分析

针对数字滤波器在实际应用中的有限字长效应问题,改善有限冲激响应(FIR)滤波器的舍入噪声性能,基于滤波器结构提出一种改进的FIR滤波器结构.给出改进结构的状态空间实现,分析结构参数引入的舍入噪声,并在统计独立的高斯白噪声模型基础上推导出舍入噪声增益表达式.从复杂度、舍入噪声及幅频相频响应方面进行理论推导和仿真验证,性能分析结果表明:改进的结构以复杂度为代价得到舍入噪声增益减小,且在高通和带通滤波器中的舍入噪声性能明显优于其他结构;在不同字长约束下,改进结构的低通、高通及带通滤波器的幅频和相频响应接近理想频响特性.     

DA自适应数字滤波器在FPGA中实现的改进研究

在自适应滤波器的设计中，滤波阶数增加时，保持滤波器的吞吐量成为了设计的难点。文章根据最小均方（LMS）算法自适应FIR数字滤波器的基本原理，介绍了一种改进型分布式算法DA自适应FIR数字滤波器在FPGA中的设计方法。设计在QuartusⅡ中编译、仿真、综合后下载到Stratix FPGA中较好地解决了滤波器阶数增加与吞吐量之间的关系。