综合课程设计报告2010_模板

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1、综合课程设计报告基于ADSP-2191的数字信号处理实现题目：自适应均衡小组成员：张兴稳（组长）040082朱峰04008216江涛张鹏04008217周炳宇东南大学信息科学与工程学院二○一一年一月综合课程设计—基于ADSP-2191的数字信号处理实现1题目概述在大多数通信系统中，系统的信道特性是未知的，而且在许多情况下，信道响应是随时间的变化而变化的。在信道特性未知和信道相应随时间的变化这类实际情况下，我们自然将均衡器设计成可以对信道响应进行自动调节，以便适应信道响应的时间变化。因此，我们本次试验主要就是利用LMS算法求出N阶滤波的抽头系数w，使均衡器的性能

2、指标最优化，并对信道特性的时间变化进行自适应补偿。2算法介绍本次实验用到的算法是LMS类自适应算法。首先，LMS算法是一种自适应梯度算法，它是一种梯度下降法，在这类算法中，更新方向向量v（n）取作第n-1次迭代的代阶函数J[w(n-1)]的负梯度，即最陡下降法的统一形式为：w（n）=w（n-1）-μ（n）▽（n）（1）式中，▽（n）表示代价函数的梯度，即▽（n）=▽J[w(n-1)]。梯度的计算是复杂的，通常用适当的估计值▽~(n)代替。若用▽~(n)=-2e（n）x（n）（2）作为梯度的无记忆逼近，式中误差信号e（n）定义为期望输出d（n）与滤波器实际输出之

3、间的误差，即e（n）=d（n）-wT（n-1）x（n）（3）则式（1）变成w（n）=w（n-1）+μ（n）x（n）e（n）（4）这就是著名的LMS自适应算法。然后我们可以将算法通过几个步骤来实现：步骤1：初始化w（n）=0；n=0；步骤2：更新n=n+1；e（n）=d（n）-wT（n-1）x（n）w（n）=w（n-1）+μ（n）x（n）e（n）-10-综合课程设计—基于ADSP-2191的数字信号处理实现1模块划分1.常量的初始化，包括滤波器的阶数，输入数据长度等。2.定义变量，包括输入数据向量x，经过信道以后的输出数据向量y，滤波器的抽头系数w，误差e，以及

4、一些需要用到的中间变量。3.LMS算法:由于adsp芯片每次只能对一对数据进行处理，比如加减乘除之类的操作。因此LMS算法中的数组乘积运算要通过循环完成。因此可以把LMS算法分成三个模块。a．计算x_rcv=w*y1';b．计算e(n)=x(n)-x_rcv;c．计算w=w+mu*e(n)*y1;计算的步骤和寄存器的操作都比较简单，主要还是对于小数的处理方法，即定点数的处理。2定点数处理和各模块中定点数的配置由于adsp-2191芯片中只能对整数进行处理，因此由于步长参数μ是小数，而且我们的输入信号数据也存在小数，因此我们要相应的把它作为定点数来处理。经过我们

5、的对于定点数小数点定位尝试，综合考虑数据处理的精度以及准确性，我们最后将我们的数据的小数点定在第十二位，即P.Q（其中Q为十二位）。因此在进行乘积运算时，两位数相乘得到的结果就应该舍去得到结果的后十二位，我们进行的相应的处理为：mx0=DM(I3,M3);M5=1;my0=DM(I5,M5);mr=mx0*my0(ss);SE=-12;SI=mr0;/*valueofupperwordofinputdata*/sr=LSHIFTsi(hi);mr0=sr1;SE=4;SI=mr1;/*valueofupperwordofinputdata*/sr=LSHIFT

6、si(hi);mr1=sr1;ax1=ar;ay1=mr1;ar=ax1+ay1;-10-综合课程设计—基于ADSP-2191的数字信号处理实现ax1=ar;ay1=mr0;x:ar=ax1+ay1;以上述x_rcv=w*y1'模块为例，我们先取出w，y1中的值，然后进行相乘处理，先将低十六位的后十二位舍去，然后将高十六位向左移动四位，在将两者相加，最后得到我们想得到的值，其他模块定点数的处理方法与之一致。1定点实现与浮点结果对比下面我们将在dsp上定点实现滤波器抽头系数w的结果与在matlab上得到的w的结果进行比较。首先我们先来看一组数据：w=[-5710

7、0-145395-15054908-1447460-13480-7155-24-5-3];w1=[-53.349676452663695.4831605717624-146.107742506481392.843829876678-1507.923681838124902.63799026901-1439.74531192842464.448456262528-132.05836089733384.8672737997507-68.455005965730653.8705916328406-22.6434054025988-10.55358233512241.

8、01333369611502];其中w