2022年自适应滤波器设计方案开题报告 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用长江高校毕业设计开题报告题 目 名 称 自适应滤波器的设计与应用学院电信学院专 业 班 级 信工 10702 班学 生 姓 名 李雪利指 导 教 师王圆妹 老师辅 导 教 师王圆妹老师名师归纳总结 开题报告日期 2022年 3 月 19 日第 1 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用自适应滤波器的设计与应用 学 生 ：李雪利,长江高校电子信息学院指导老师：王圆妹,长江高校电子信息学院一、题目来源 来源于其他 二、讨论目的和意义 滤波技术在当

2、今信息处理领域中有着极其重要的应用；滤波是从连 续的或离散的输入数据中除去噪音和干扰以提取有用信息的过程,相应的装置就称为滤波器；滤波器实际上是一种选频系统,他对某 些频率的信号予以很小的衰减,使该部分信号顺当通过；而对其他 不需要的频率信号予以很大的衰减,尽可能阻挡这些信号通过；滤 波器讨论的一个目的就是：如何设计和制造正确的 或最优的 滤波 器；在数字信号处理中,数字滤波是语音和图像处理、模式识别、频 谱分析等应用中的一个基本处理算法；在很多应用场合,由于无法 预先知道信号和噪声的特性或者它们是随时间变化的,仅仅用 FIR 和 IIR 两种具有固定滤波系数的滤波器无法实现最优滤波；在这种情

3、形下,必需设计自适应滤波器,以跟踪信号和噪声的变化；自适应滤波器是利用前一时刻已获得的滤波器参数,自动地调 节、更新现时刻的滤波器参数,以适应信号和噪声未知的统计特 性,从而实现最优滤波；当在未知统计特性的环境下处理观测信号名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用时,利用自适应滤波器可以获得令人中意的成效,其性能远超过通用方法所设计的固定参数滤波器；三、阅读的主要参考文献及资料名称1、数字信号处理刘益成 其次版）西安电子科技出版社2、数字信号处理张小虹 结构及 W IDROW - HOFF自适应

4、LMS 算法；这种方法算法简洁 , 稳健性也比较好 ,因而被广泛应用；但是滤波器的阶数可能会很高,步长系数可能会很小,收敛性能不抱负 , 对输入信号的自相关矩阵有很强的依靠性 , 因而不具有高自适应率；当输入信号的自相关矩阵的特点值分布发散度很大时 , 算法的收敛速度很慢,跟踪性能不好；很多学者对 LMS 算法进行了讨论 , 对传统 LMS 算法提出了很多有效的改进措施,如采纳变步长LMS 算法、变换域LMS 算法 , 以及QR分解 LMS 算法等 , 有效地克服了其性能局限性；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人

5、资料整理 仅限学习使用五、主要讨论内容,需重点讨论的关键问题及解决 思路 5.1 讨论内容：1、自适应滤波算法的原理；2、自适应滤波 经典的算法；3、MATLAB 编程实现自适应滤波 经典方法；4、提出改进的自适应滤波的设计方法并编程实现,并与经典 的算法进行优缺点的比较；5.2 讨论的关键问题：1、自适应滤波器的结构：自适应滤波器的结构有 F I R 和 II R 两种；由于 II R 滤波器存在稳固性的问题 ,因此一般采纳FIR 滤波器；由于FIR 滤波器横向结构的算法具有简洁实现和运算量少等优点, 在对线性相位要求不严格、 收敛速度不是很快的场合,多采纳FI R 作为自适应滤波器结构；2

6、、LMS 算法的选取：LMS 算法使用的准就是使滤波器的期望输出值和实际输出值之间的均方误差最小化的准就,即使用均方误差来做性能指标 .3、LMS 算法的分析：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 步长个人资料整理仅限学习使用：越大 ,自适应时间越短 ,自适应过程越快 , 但它引起的失调也越大；失调越小,但自适应过程也相应加长；步长的挑选应从整个系统要求动身 , 在满意精度要求的前提下,尽量削减自适应时间；阶数 N ： 当阶数 N 取值大时,迭代次数增加,收敛速度变快 .但当阶数 N 大到肯定程度,收敛速度变化不明显,且

7、可能引起系数迭代过程不收敛；5.3 解决思路 : 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图一为自适应滤波器结构的一般形式,图中 xn为输入信号,通过参数可调的数字滤波器后产生输出信号 yn,将输出信号 yn与标准信号 或者为期望信号 dn进行比较,得到误差信号 en ；en和 xn通过自适应算法对滤波器的参数进行调整,调整的目的使得误 差信号 en的均方值最小；参数可调滤波器一般挑选FIR有限冲击响应滤波器）滤波器,因其具有稳固性和线性相位两大优点自适应算法挑选 LMS 最小均方误差）算法, L

8、MS是一种以期望响应和滤波器输出信号之间误差的均方值最小为准就,其显著特点是名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 简洁个人资料整理仅限学习使用、运算量小、易于实现；但 LMS的参数对其性能有肯定的影响,特别是步长的选 取；另一方面,梯度算法只有一个调整参数用来掌握收敛速率,收 敛慢正是由于这个基本的限制,为了防止滤波器显现不稳固,步长可以由输入功率进行掌握；最终用 Matlab中的 Simuli nk 工具对设计的自适应滤波器进行模拟仿真；六 完成毕业设计所必需具备的工作条件及解决的 方法 1 、通过上网查找相关的资料、

9、文献,明白相关技术的最新的进展方向和成果； 2 、图书馆查找相关基础学问的书面资料； 3 、向老师请教设计过程中所遇到的问题； 4 、通过电脑软件 MATLAB进行程序设计及调试；七、工作的主要阶段 , 进度与时间支配2.21 3.7 日：联系指导老师,领取任务书并,完成开题报告和开题答辩；3.8 3.20 日：文献调研初步工作,翻译相关的外文文献,；3.21 4.7 日：学习理论学问,复习及把握 MATLAB软件；4.8 5.10 ：上网查阅相关文献资料及相关的程序块,认真讨论,与老师亲密 联系,； 5.20 6.2 日：写出论文初稿,交给指导老师评审； 6.5 6.9 日：论文定稿、打印、装订,最终版本交指导老师；制作 PPT文 稿,预备答辩；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6.10日：完成答辩；个人资料整理仅限学习使用八、指导老师审查看法签字：名师归纳总结 年月日第 9 页,共 9 页- - - - - - -