基于DSP的自適應(yīng)噪聲抵消器設(shè)計

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1、摘要自適應(yīng)濾波技術(shù)的發(fā)展和超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術(shù)的迅速發(fā)展與應(yīng)用，從理論和技術(shù)上為通信系統(tǒng)的降噪研究提供了技術(shù)支持。在通信系統(tǒng)中，采用合適的自適應(yīng)濾波技術(shù)，從被污染的信號中提取有用的信號有著廣闊的應(yīng)用前景。自適應(yīng)噪聲干擾抵消器是基于自適應(yīng)濾波原理的一種擴展，它能從被噪聲干擾的環(huán)境中檢測和提取有用信號，抑制或衰減噪聲干擾，提高信號傳遞和接收的信噪比質(zhì)量。本文的目的在于設(shè)計一個自適應(yīng)噪音抵消系統(tǒng)，使其能消除含噪語音信號中的背景噪音，達到提高語音信號質(zhì)量的目的。主要工作分為兩大部分。本文在第一部

2、分介紹了自適應(yīng)數(shù)字濾波器的基本理論思想，具體闡述了白適應(yīng)噪聲抵消系統(tǒng)基本原理，并對自適應(yīng)噪聲抵消系統(tǒng)的指標(biāo)、抵消性能進行了計算分析。自適應(yīng)濾波器的算法是整個系統(tǒng)的核心，在第一部分中，對兩種最基本的自適應(yīng)算法，即最小均方誤差(LMS)算法和遞歸最小二乘(RLS)算法進行了詳細的介紹和分析，并針對兩種算法的優(yōu)缺點進行了詳細的比較。這一部分中最關(guān)鍵的是對設(shè)計的噪聲抵消系統(tǒng)進行計算機仿真，驗證系統(tǒng)設(shè)計的合理性和算法的正確性。通過對自適應(yīng)噪聲抵消器的MATLAB仿真及對仿真圖形的分析，驗證了系統(tǒng)設(shè)計和自適應(yīng)算

3、法的可行性。第二部分主要完成自適應(yīng)噪聲抵消系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編程。在第一部分計算機仿真分析的基礎(chǔ)上，利用高速信號處理芯片DSP(TMS320LF2407)設(shè)計了一個噪聲干擾抵消系統(tǒng)，在高速信號處理芯片(TMS320LF2407)上開發(fā)實現(xiàn)了自適應(yīng)LMS算法。在硬件方面，詳細介紹了利用單片機AT89S51對DSP系統(tǒng)進行在線調(diào)試的具體過程，并給出了系統(tǒng)設(shè)計的詳細電路圖。在軟件方面，給出了自適應(yīng)噪聲抵消器LMS算法的軟件流程圖和相應(yīng)的程序。關(guān)鍵詞：自適應(yīng)濾波，自適應(yīng)噪聲干擾抵消器，LIvlS算法，RL

4、S算法AbstractWiththedevelopmentofthetechnologyintheadaptivefilteringandtheverylargescaleintegration(VLSl)，itoffersthetheoryandtechnicalsupportforstudyingtocancelnoisesincommunicationsystem．Inthesystemofcommunication，theusefulsignalispickedupfromnoisebyth

5、etechnologyofadaptivefiltering．Itwillhavethewideapplicativeprospect．Theadaptivenoisecancelingsystemdevelopsfromtheadaptivefilteringsystem．Itcallimprovethequalityofsignalbypickingupanddetectingtheusefulsignalorcancelingnoiseintheenvironmentwhichwasinter

6、feredbynoise．ThepurposeofthisdissertationiStodesignanadaptivenoisecancelingsystem．ThemaintaskisdividedintotWOparts．Inthefirstpart，thearticleintruducedthebasictheoryofadaptivefilterandadptivenoisecancelingsystem．Itanalysetheindexandfunctionoftheadaptive

7、noisecancelingsystem．TheadaptivealgorithmistheessenCeofthesystem．Inthispart，thearticleintruducedandcamparetWObasicalgorithm，theLSMandRLSalgorithm．ThemostimportantpointinthispartissimulinkingbyMATLABandanalyzingtheresultofsimulinkingwhichprovethefeasibi

8、lityofthedesignandalgorithm．Inthesecondpart，thetaskistodesignthehardwareandsoftwareforadaptivenoisecancelingsystem．Onthefoundationofthefirstpart，putingupadesignofcancelingnoisebytakingadvantageofDSPchip(TMS320LF2407)，onwhichitrealizedth