變步長(zhǎng)LMS自適應(yīng)濾波算法的研究.pdf

1、1967年Window和Hoff提出了自適應(yīng)濾波理論，使得濾波器的參數(shù)能自動(dòng)地調(diào)整到最佳值，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)濾波。自適應(yīng)濾波器的性能良好且易于硬件實(shí)現(xiàn)。濾波算法的好壞決定著濾波器的性能，因此算法的設(shè)計(jì)在整個(gè)濾波器的設(shè)計(jì)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(jì)算復(fù)雜度低、易于硬件實(shí)現(xiàn)的算法已經(jīng)成為信號(hào)處理領(lǐng)域中人們研究的目標(biāo)?；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(jiǎn)單

2、、計(jì)算量少、便于硬件實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，被廣泛地運(yùn)用于信道均衡、噪聲處理、系統(tǒng)辨識(shí)、線性預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。
　　本文在論述自適應(yīng)濾波理論的基礎(chǔ)上，通過介紹目前一些最主要的自適應(yīng)濾波算法及其應(yīng)用，分析和研究了傳統(tǒng)固定步長(zhǎng)LMS算法，總結(jié)了現(xiàn)有自適應(yīng)LMS算法的特點(diǎn)。為了克服傳統(tǒng)固定步長(zhǎng)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(zhǎng)LMS算法，分析了新算法中參數(shù)a、b、c的選取對(duì)算法性能的影響。通

3、過實(shí)驗(yàn)認(rèn)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(zhǎng)LMS算法和文獻(xiàn)[57]所提出的SVS-LMS算法。由于在不同噪聲環(huán)境中，自適應(yīng)濾波算法的收斂速度和穩(wěn)態(tài)失調(diào)系數(shù)會(huì)受到不同信噪比的影響。本文通過對(duì)雙曲正切(Tanh)函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)變化，提出了一種新的改進(jìn)型的變步長(zhǎng)LMS自適應(yīng)濾波算法。新的改進(jìn)算法跟改進(jìn)前的算法比較，改進(jìn)算法明顯具有較快的收斂速度、時(shí)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(dāng)環(huán)境中的信噪比比較低時(shí)，新的改進(jìn)算法