基于改进DLMS算法的自适应FIR滤波器设计.pdf

《基于改进DLMS算法的自适应FIR滤波器设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年3月计算机工程与设计Mar．2014第35卷第3期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVoL35No．3基于改进DLMS算法的自适应FIR滤波器设计李锋，邱陈辉+，徐祖强(江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003)摘要：选用简单易行的最小均方(LMS)算法和有限长脉冲响应(FIR)结构在现场可编程门阵列(FPGA)硬件上实现实时自适应滤波器。为了使该算法的滤波输出和抽头权值更新同时进行，使延迟时间尽量缩小，提出了改进的延迟最小均方(DLMS)算法，在使用硬件描述语言(HDL)编程时利用流水线技

2、术进行优化。采用LMS算法和改进DLMS算法的自适应FIR滤波器进行MATLAB仿真验证，在Altera公司的EP3C10U256C8芯片上分别进行时序验证，对比验证结果表明了该改进方案的处理速度优越性。关键词：自适应滤波器；最小均方；延迟最小均方；流水线；现场可编程门阵列中图法分类号：TN911．72文献标识号：A文章编号：1000—7024(2014)030895—05DesignofadaptiveFIRfilterbasedonmodifiedDLMSalgorithmLIFeng，QIUChen-hui+，XUZu—q

3、iang(CollegeofElectronicsandInformation，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhe@ang212003，China)Abstract：Thesimpleandeasyleastmeansquare(LMS)algorithmandthefiniteimpulseresponse(FIR)structureareusedtodesignareal—timeadaptivefilter。andthisfilterisimplementedonfiel

4、dprogrammablegatearray(FPGA)hardware．Themodi—fleddelayedleastmeansquare(DIMS)algorithmispresentedtOmaketheLMSalgorithm’SfilteringoutputandtheupdateofitsweightworksimultaneouslyandtOdecreasethedelaytime．Besides，utilizingpipeliningtooptimizethisreal～timeadaptivefilterd

5、escribedbyhardwaredescriptionlanguage(HDL)．TheadaptiveFIRfiltersusingLMSandmodifiedDLMSalgorithmrespectivelyareverifiedbyMATLABsimulationfirstly．thentheyareachievedonAlteracorporation’SEP3C10U256C8chipandtestedbytimingsimulation．Finallytheconclusionisdrawnthatthismod

6、ifiedschemehastheadvantageofprocessingspeedcomparedwiththefo1T／lettestresult．Keywords：adaptivefilter；LMS(1eastmeansquare)；DLMS(delayedleastmeansquare)；pipeline；FPGA(fieldprogramma—blegatearray)法，然后提出改进的DLMS算法，并使用MATLAB对其0引言进行仿真验证，接着在FPGA上选用FIR直接型结构实现基于LMS算法的时域自适应滤波器被

7、广泛应用于通该自适应滤波器，并且采用流水线技术进行优化，最后将信、雷达、声呐、地震学和生物医学工程等领域，主要分其与先前的设计方案进行对比给出结论。成系统辨识、逆模型，预测，干扰消除四大类别El,2]。虽然1自适应滤波器的结构和算法已经有前人对基于FPGA芯片和LMS算法的自适应滤波器做了研究探讨，但是机械地将理论算法映射到系统芯片上，严格意义上讲，自适应滤波器是时变的、非线性的，或者采用Simulink搭建模块群再使用DSPBuilder转换成但若滤波器输出端滤波、平滑或预测的量是它的输入观测VHDL／Veril0g程序来实现

8、自适应滤波器都不是最佳方案，量的线性函数，我们往往认为该滤波器是线性的。线性自前者不能充分发挥理论算法的真正优势，后者导致程序的适应滤波器的实现分成结构和算法两部分。前者根据自适极大冗余性，显然对自适应滤波器的处理速度和FPGA的应滤波器的脉冲响应是否有限长可以