基于FPGA的自適應濾波器的設計與研究.pdf

1、本文的主要工作是針對自適應濾波器的結構和特性，對常用結構適用的范圍進行分析，尋求合適的濾波結構并對其進行優(yōu)化，對這種結構的濾波器算法進行基于FPGA的實現(xiàn)，通過仿真來驗證理論分析的正確性和設計的可行性。
　　在非平穩(wěn)環(huán)境下，自適應格型濾波器結構簡單，但不能有效的跟蹤輸入信號的變化，而自適應橫向濾波則避免了這種缺陷，它通過輸出信號與期望信號之間的誤差對濾波器權系數(shù)進行調(diào)整，進而對輸入信號進行實時跟蹤，從而達到了較好的濾波效果。因此本

2、文將格型濾波結構和橫向濾波結構結合起來，不但可以解決自適應格型結構對信號不能實時跟蹤的缺點，而且還可以提高橫向濾波結構權系數(shù)的收斂速度，從而降低系統(tǒng)設計的復雜度。
　　在本文采用的聯(lián)合濾波結構中，針對自適應格型結構的節(jié)數(shù)增加到一定程度后，其反射系數(shù)趨近于零的特點，將濾波器后面七節(jié)的格型結構用延遲結構代替，不但可以達到相同的濾波器效果，而且節(jié)約了部分資源。
　　在進行格型濾波結構實現(xiàn)時，后節(jié)的輸入相對于前節(jié)的輸入更加接近于理想

3、的輸出，如果采用和前節(jié)相同的迭代步長，則后節(jié)步長相對偏大，可能會導致發(fā)散，本文中采用不同的步長對反射系數(shù)進行更新，并將步長因子選擇為2-L(L為整數(shù))，通過移位實現(xiàn)，提高運算速度，同時也可節(jié)約資源。
　　基于聯(lián)合濾波結構的特點，采用Verilog語言和ISE9.2i開發(fā)平臺對聯(lián)合結構的自適應濾波器進行了基于FPGA的實現(xiàn)，主要包括總體設計和詳細實現(xiàn)過程。在實現(xiàn)過程中通過ModelSim SE6.5仿真的結果表明本設計符合算法的要求