基于组合自适应横向滤波器的噪声消除

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1、航天电子对抗第30卷第5期基于组合自适应横向滤波器的噪声消除路翠华，李国林，陆巍巍(海军航空工程学院，山东烟台264001)摘要：为有效消除无法获取相关噪声源情况下有用窄带信号中的噪声，根据窄带信号的可预测特性，采用自适应横向滤波器对噪声进行抑制。为进一步提高噪声消除性能，设计了组合自适应横向滤波器结构。采用该结构对窄带信号中的噪声进行消除，计算量明显小于采用普通自适应横向滤波结构，并且能获得更好的噪声消除效果。关键词：噪声消除；窄带信号；自适应横向滤波器中图分类号：TN971+．1：TN911．4文献标识码：ANoisecancenationbasedoncombinedadapti

2、vetransversalfilterLuCuihua，LiGuolin，LuWeiwei(NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，Yantai264001，Shandong，China)Abst髓ct：Inordertocancelnoiseinmrrow_bandsignalswithoutcorrelatedlnoisesource，anadaptivetransversalfilterisadoptedtoexcisenoiseaccordingtothecharacteristicthatnarrow—bandsignalcan

3、beforecasted．Inordertoimprovetheabilityofanti-noise，acombinedadaptivetransversalfilterisdesigned．Ifacombinedadaptivetransversalfilterisadoptedtoexcisenoise，comparedwithacommonadaptivetransversalfilter，thequantityofcalculationissmallerandtheeffectofanti_noiseisbetter．Keywords：noisecancenation；nar

4、row-bandsignal；adaptivetransversalfilter0引言1基于自适应横向滤波器的噪声消除原理噪声干扰无处不在，如通信中的回波、各类机器工作时的噪声、汽车鸣笛声等。实际应用中，经常会遇到噪声背景下提取有用信号的问题。随着自适应滤波技术的发展，采用自适应滤波对噪声进行消除成为主要研究热点。文献[1～4]将自适应滤波技术应用到噪声消除中，文献[5]对噪声消除中各自适应滤波算法性能进行了仿真比较。但上述方法中自适应滤波器参考输入的噪声源需要与原始输入中的噪声相关，而有些情况下相关的噪声源是无法获取的。针对这个问题，本文研究了在没有相关噪声源情况下，窄带信号的噪声消

5、除问题。根据窄带信号的可预测特性，采用自适应横向滤波器对噪声进行消除。为进一步提高噪声消除性能，设计了组合横向自适应滤波器结构，并对噪声消除效果进行了仿真分析。收稿日期：2014一07一04；2014一08一05修回。作者简介：路翠华(1978一)，女，讲师，博士，主要研究方向为自适应信号处理。基于自适应横向滤波器的噪声消除原理如图1所示。图1基于自适应横向滤波器的噪声消除原理图1中z(咒)为滤波器输入信号，y(n)为有用窄带信号，u(，z)为噪声，滤波器抽头输入信号矢量为x(咒)一[z(咒)z(n一1)⋯z(咒一M+1)]T，滤波系数矢量为∞(以)一[∞。(咒)叫2(n)⋯∞M(扎)

6、]T。则输出信号多(n)为：^f多(扎)一∑叫；(咒)z(，l一汁1)一份T(，1)z(咒)(1)f=1因窄带信号可预测性比较好，而噪声的可预测性2014(5)路翠华，等：基于组合自适应横向滤波器的噪声消除49比较差，所以可通过自适应调整滤波器权值使多(九)一了(扎)，从而达到噪声消除的目的。2基于自适应组合横向滤波器的噪声消除原理图1中的滤波器期望响应采用含有噪声的输入信号z(咒)，因z(咒)含有噪声口(咒)，所以当信噪比比较低时达不到很好的噪声消除效果。自适应滤波器的输出信号多(n)相对于z(以)更接近有用窄带信号y(n)，基于这个事实，设计了组合自适应横向滤波结构，采用第一级滤波

7、器的输出信号多(，z)作为第二级滤波器的期望响应，如图2所示。图2基于组合自适应横向滤波结构的噪声消除原理3噪声消除应用仿真下面通过仿真对比分析采用组合自适应横向滤波结构和采用1次横向自适应滤波结构进行噪声消除的效果。仿真信号选取连续波多普勒无线电引信的回波信号。弹目交汇条件如下：脱靶量10—8m，弹目相对>型’=三}燕蠢‘u-·k▲LlL-J▲“．．LL-J¨--k■u』运动速度为1000m／s。引信开始工作时弹目距离在弹目相对运动速度方向的