基于lms算法自适应噪声抵消器的分析研究

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1、万方数据慧筹233鬟2009年第3期计算祝与数字工程Computer&DigitalEngineeringVol。37No．385基于LMS算法自适应噪声抵消器的分析研究’王海峰陈伟黄歉元(武汉理王大学信意工程学院武汉430070)擒要自适应信号处理的理论和技术已经成为人们常用的谮音去噪技术，而Matlab为其提供了更为方便快捷的方法来对语音信号进行消噪处理。通过介绍自适应滤波器原理，在对自适应滤波器相荚理论研究的基础上，重点研究了LMS自适应滤波算法，著对LMS崮遮应算法进行了分析，耀Matlabjc雪冀进行了仿真翻突现。关捷词LMS算法鑫适应

2、滤渡器噪声对潢殛ATL髑中圈分类弩TN911．7LMSAlgorithmBasedonAdaptiveNoiseCancellerAnalysisWangHaifengChenWeiHuangQiuyuan(SchoolofInformationEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070)Abstract强etheoryandtechnologyofadaptivesign砖processinghavegraduallybec20meacommonnoisecancelingtechno

3、logy，And醚A]睡。ABprovidesamoreconvenientwayforcancelingnoiseprocessingvoicesignals．TheprincipleoftheadaptivefilterWasintroduced，Onthebasisofresearchonadaptivefiltertheory，LMSadaptivefilteralgorithmiSespe-eiallystudied，andtheLMSadaptivealgorithmwasanalyzed．Whilcconductingthesimu

4、lationandrealizationofalladap-tivelow—passfilterbyusingMATLAB，theperformanceofthisadaptivefilterWasanalyzed．Key到蚰L醒Salgorithm，adaptivefilter。noisecanceling，MATLABCImNu”berTN9ll，71自适应噪声抵消器的原理鸯适疲噪声抵消系统的核心是鸯适应滤波器，自适应算法对其参数进行控制，以实现最佳滤波。因为这种方法比其他方法多用了一个参考噪声作为辅助输入，从而获得了比较全面的关于噪声的信意

5、，因纛麓褥到更好的降嗓效栗。特别是在辅助输入噪声与语音中的噪声完念相关的情况下，自适应噪声抵消法能完全排除噪声的随机性，彻底地抵消语音中的噪声成分，从而无论在信噪比SNR(Sig-haltoNoiseRatio)方瑟还楚在语音可幢度方露都能获得较大的提高。自适应噪声抵消器的原理如图l所示：Ⅶ。v?泌籁蝴鹋副姗，图1翻适应噪声抵消器原理图源始输入为受扰信号蠢(惹)一s(嚣)+rao(霸)；参考输入为管i(踅)，弘(，1)与"oo(辩)棰关，纛与信号5(托)不相关。原始输入加到自适应滤波器的a端，参考输入加到自适应滤波器的b端。图中自适应滤波器AF接

6、收误差g(狂)的控制，调整权矢爨W(孵)，使得它酶辕舞y(撵)趋于等予蠢(雉)孛与它糕关的Vo(，1)，于魑P(n)作为矗(摊)与y(咒)之差就接近等于信号s(牲)。证明如下：·收稿霸期：2008年ll秀27毽，修零蠢期：2008年12薏16疆作者简介：王海峰，男．硕士研究生，研究方向：现代通信网络与技术。陈伟，勇。教授，博士生导师，研究方向：信息传输与处理、光电子与通倍网络、计算机通信技术。黄秋元，男，副教授，硕士生肆师，研究方向：黼速数字电路设计、光纤通信技术、电磁场与微波技术。万方数据86王海峰等：基于LMS算法自适应噪声抵消器的分析研究第

7、37卷由图1得：P(，z)=d(")--y(n)一s(行)+％(，z)--y(咒)(1)．．．ez(挖)一s2(咒)+(vo(行)--y(n))2+Zs(n)(vo(，z)--y(n))(2)两边取数学期望，可得：E[e2(n)]-----E[s2(，z)]+E[饥(n)--y(n))2]+2E[-s(n)(Vo(咒)--y(n))](3)自适应过程就是自动调节权重m使均方最小的过程，式(3)中第一项为信号功率，与叫(咒)无关。由于信噪不相关，第三项为0。所以，要使EEa(，z)]嘶成立，即式(3)中第二项应最小，即：E[矶(挖)--y(n))2

8、]=E[协(咒)一y(竹))2]疏(4)．．．EEe2(咒)]响=EIs2(疗)]+E[伽(押)一Y(咒))2]tIlin(5)由图l得