基于自适应滤波算法的噪声抵消系统的研究-毕设论文.doc

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1、摘要估计一个受到加性噪声污染的信号的通常方法，是让受污染的信号通过一个旨在抑制噪声而让信号相对不变的滤波器。然而，传统的固定滤波器的设计必须根据信号和噪声的先验知识，这在先验知识无法得到的情况下工作就会变得复杂。本课题在介绍数字信号处理及自适应信号处理理论的基础上，应用自适应滤波器来设计噪声抵消系统，其具有自动地调节自身参数的能力，所以要求极少或者根本不需要信号和噪声的先验知识。本设计中提出了两种基于最小均方误差(LMS)算法的噪声抵消系统，一种是基本情况，即需要有一个和加性噪声相关的参考输入；另外一种情况是

2、在参考输入无法得到时，通过足够大的延迟去除宽带信号的相关性而保留周期干扰的相关性，从而回到基本噪声抵消系统的情况。在理论分析的基础上，借助MATLAB设计仿真程序，验证算法的准确性。关键词：噪声抵消；最小均方误差；MATLABAbstractABSTRACTThemostgeneralwaytoisolateasignalfromthenoiseistosetafilterwhichpreventsthenoisebutletsthesignalgothrough.Althoughthismethodisea

3、sy,thereisaveryimportantprecondition:youmustknowthetranscendentalinformationofthesignalandnoise.So,whenthisinformationcannoteasilybegotten,thedesignofthiskindoffilterbecomesdifficult.Inthispaper,weuseadaptivefiltertodesignnoise-cancellationsystems,becauseof

4、itscapabilityofautomaticallyadjustingitsparameters,weneedlessorevendon’tneedanytranscendentalinformation.Inthisdesign,weconsidertwokindsofinstancesbasedonLMSalgorithm.Oneisthatwehavea“referenceinput”whichhascorrelationwiththenoisewhichinterfereswiththesigna

5、lweneed.Anotheristhatwecannotfinda“referenceinput”,andthenwesetadelaysystem,onlyifthedelaytimeislongenough,wecanremovethecorrelationoftheband-widthinput,butthenoisescanstillhavecorrelationbecauseofitsperiodicity.Afterdelaysystem,wecomebacktothefirstinstance

6、.Basedonthetheoryanalyses,weuseMATLABtosimulatethealgorithm,andthenitcanclearlyshowtheresult.Keywords:noise;LMS;MATLAB目录目录摘要IABSTRACTII目录I第1章绪论11.1数字信号处理引论11.2自适应噪声抵消技术概述21.3本课题的研究内容2第2章自适应信号处理原理52.1自适应信号处理简介52.2基本LMS算法原理62.3基本LMS算法的性能11第3章MATLAB简介153.1发展历程

7、153.2MATLAB的特点和优势153.2.1特点153.2.2优势163.3MATLAB信号处理工具箱简介17第4章基于LMS算法的噪声抵消系统194.1概述194.2基本噪声抵消系统194.2.1原理194.2.2MATLAB仿真224.2.3步长对收敛性的影响264.3自适应预测器对消周期干扰284.3.1原理284.3.2MATLAB仿真29第5章结论与展望335.1结论335.2不足之处及未来展望33参考文献35致谢363535基于自适应滤波算法的噪声抵消系统的研究第1章绪论1.1数字信号处理引论

8、数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术，数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。　　数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波，因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。　　数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电