音频数字滤波器的设计与实现-论文.doc

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1、JIANGSUTEACHERSUNIVERSITYOFTECHNOLOGY本科毕业设计（论文）音频数字滤波器的设计与实现学院名称：专业：班级：姓名：指导教师姓名：指导教师职称：2012年6月音频数字滤波器的设计与实现摘要：随着现代电子系统的发展，数字滤波器成为数字信号处理的重要组成部分。在家庭中和专业音频设备等一些领域，数字音频处理技术已经慢慢地取代模拟音频处理技术。音频处理的数字化，是利用数字信号处理算法对收集到的音频信号进行处理来实现的。本文介绍了一个基于FPGA的音频数字滤波器的设计方案。该设计方案以最小均方（LMS）算法为核心，并分析推

2、导了LMS算法公式。介绍了利用LMS算法的FIR自适应数字滤波器，并说明了该结构滤波器的特点。利用SystemGenerator软件建立算法的FPGA硬件模型。利用前一时刻已获得的滤波器参数去自动的调节现时刻的滤波器参数，当输入信号的统计特性未知，或者输入信号的统计特性变化时，利用自适应滤波器可以实现最优滤波。仿真实验结果表明，该滤波器可实现对加噪后的音频信号自适应滤波。关键词：数字滤波器；自适应滤波器；LMS；FIR；FPGAAudioDigitalFilterDesignAndLmplementationAbstract：Withthede

3、velopmentofmodernelectronicsystems,thedigitalfilterhasbecomeanimportantpartofdigitalsignalprocessing.Inthefamilyandtheprofessionalaudioequipmentandotherfields,digitalaudioprocessingtechnologyisslowlyreplacingtheanalogaudioprocessingtechnology.Thedigitalaudioprocessingistheus

4、eofdigitalsignalprocessingalgorithmforthecollectedofaudiosignalprocessingtoachieve.ThispaperintroducesaFPGAbasedaudiodigitalfilterdesignscheme.Theschemetakestheleastmeansquare(LMS)algorithmasthecore.LMSalgorithmformulaisderivedinthepaper.TheLMSalgorithmisusedinFIRadaptivedig

5、italfilterandthestructurecharacteristicsofthefilterisintroduced.WeuseSystemGeneratorsoftwareestablishtheFPGAhardwaremodelofthefilter.Thepreviousfilter’sparametersareusedtoadjustedpresentfilter’sparametersautomatically.Wheninputsignals’statisticalcharacteristicsisunknownortim

6、e-varying,theadaptivefiltercanbeusedtorealizeoptimalfiltering.Thesimulationresultsshowthefiltercanrealizeadaptivefilteringofaudiosignalpollutedbythenoise.Keywords：digitalfilter；adaptivefilter；LMS；FIR；FPGA目录前言…………………………………………………………………………………………1第1章音频数字滤波器的基本原理……………………………………………

7、…21.1数字滤波器的定义和分类…………………………………………………………21.2FIR滤波器的特点…………………………………………………………………31.3自适应滤波简介及原理……………………………………………………………41.4LMS算法及相关参数选择…………………………………………………………71.5自适应滤波器性能评价标准………………………………………………………8第2章音频数字滤波器的设计方案………………………………………………102.1反馈滤波器的设计…………………………………………………………………102.2LMS自适应滤波器算

8、法构想………………………………………………………102.3软件工具……………………………………………………………………………12第3章音频数字滤波器的