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《自適應(yīng)信號處理算法研究及其FPGA實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、lTIIllIIIIillIlrlllIII摘要＼1778496摘要在實時信號處理中，特別是研究的信號為非平穩(wěn)的隨機信號時，自適應(yīng)信號處理一技術(shù)具有重要的作用，因此對實時的自適應(yīng)信號處理算法的研究具有重要的現(xiàn)實意I、j“義。本文在詳細分析自適應(yīng)算法的基礎(chǔ)上，對采用FPGA實現(xiàn)LMS算法過程中存在土的各種問題進行了研究，并提出了相應(yīng)的解決方案。因為LMS算法計算量小、魯棒性能好，在實際中有著廣泛的應(yīng)用，但其缺點是收斂速度慢。本課題采用流水線技術(shù)來改善其收斂速度，首先對自適應(yīng)LMS算法作了適合采用流水線技術(shù)的劃分，
2、把整個算法劃分為若干獨立的子操作，然后在此基礎(chǔ)上提出一種新的流水線流程，最后通過仿真驗證了算法收斂的可靠性。在使用FPGA實現(xiàn)LMS算法的過程中，采用了現(xiàn)代電路設(shè)計最流行的模塊化設(shè)計的方法，減少了不必要的工作量，同時各種模塊可以很容易得被移植和復(fù)用。所實現(xiàn)的各模塊最后都進行了綜合和仿真以保證其邏輯實現(xiàn)的正確性。為了考察LMS算法的FPGA實現(xiàn)的有效性，本課題設(shè)計了一塊信號轉(zhuǎn)換電路板作為輸入輸出信號接口與FPGA：i奎接，構(gòu)成了一個完整的基于LMS算法的自適應(yīng)信號處理實驗系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上對LMS算法進行了實驗，并
3、對實驗結(jié)果和理論分析結(jié)論進行了比較，證明了LMS算法的實現(xiàn)的正確。關(guān)鍵詞：LMS算法；VHDL；FPGA；pipeline：firstly，thecomputationoftheLMSalgorithmisdividedintoseveralindependentoperations；then，anewpipelineprocessisprovided；finally，theconstringencyspeedistestifiedbysimulation．Themodularizationdesignmeth
4、odisadoptedintheimplementationofLMSalgorithmSOastoreducetheworkload，andallmodulesareeasytoreuse，whicharesynthesizedandsimulatedtoensuretheireffectiveness．InordertoprovethecorrectimplementofLMSalgorithm謝tllFPGA，aelectroniccircuitboardisdesignedassignalinterfa
5、cetoconnectwithFPGAandcomposeacompleteexperimentaladaptivesignalproceedingsystem．Attheendofthisarticle，experimentshadonthatsystemareintroduced，fromwhichtheresultsarecompared、ⅣitlltheconclusionthatderivefromtheoreticalanalysisandsimulationwithMatlab．Sothecorr
6、ectnessofimplementationofLMSalgorithmistestifiedfurther．Keywords：LMSalgorithm；VHDL；FPGA；II—k￡多目錄第一章引言???????????????????????．11．1數(shù)字信號處理技術(shù)硬件實現(xiàn)的發(fā)展和FPGA的應(yīng)用?????????11．2自適應(yīng)信號處理及其應(yīng)用????????????????31．3本課題意義及其主要的研究內(nèi)容??????????????5第二章自適應(yīng)信號處理算法研究及選擇???????????????7
7、2．1自適應(yīng)信號處理簡介?????????????????．72．2自適應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)??????????????????72．3常用的自適應(yīng)信號處理算法???????????????102．3．1算法準(zhǔn)則??????????????????．．102．3．2基本自適應(yīng)信號處理算法??????????????122．4自適應(yīng)算法的選取?????????????????．．13第三章適于FPGA實現(xiàn)的LMS算法研究及其修正????????????．153．1LMS算法介紹睜力??????????????????．1
8、53．1．1LNS算法的簡單推導(dǎo)???????????????．153．1．2LMS算法的性能分析???????????????．163．2基于FPGA的LMS算法數(shù)據(jù)問題研究????????????．183．2．1二進制表示方法????????????????．．183．2．2溢出問題??????????????????．．193．3LMS算法的修正?????????????????
