自適應(yīng)信號(hào)處理綜述(終稿)

《自適應(yīng)信號(hào)處理綜述(終稿)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、自適應(yīng)信號(hào)處理綜述曹志鋒（長(zhǎng)沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院學(xué)號(hào)：0000000）摘要：本文對(duì)自適應(yīng)信號(hào)處理的發(fā)展進(jìn)程做了簡(jiǎn)單的介紹，并闡述了自適應(yīng)信號(hào)處理的基本原理及其算法的推導(dǎo)。介紹了自適應(yīng)信號(hào)處理技術(shù)在濾波、系統(tǒng)辨識(shí)、自適應(yīng)均衡、回波抵消、譜估計(jì)、譜線(xiàn)增強(qiáng)、自適應(yīng)波束形成等方面的應(yīng)用,并介紹了其發(fā)展前景。關(guān)鍵字：自適應(yīng)信號(hào)處理；LMS算法；濾波；系統(tǒng)辨別AnOverviewofAdaptiveSignalProcessingAbstract:Inthispaper,adaptivesignalprocessingofthedevelopmentprocesstodoabrie

2、fintroduction,Anddescribesthebasicprinciplesofadaptivesignalprocessingandalgorithmderivation.Inthistext,theapplicationofthetechnologyofadaptivesignalprocessingisintroducedinfiltering,systemanalysis,adaptiveequilibria,echocancelation,spectrumestimation,spectrumboosting-up,adaptivebeam’sformin

3、gandsoon,aswellasitsfuture.Keywords:adaptivesignalprocessing;LMSalgorithm;filtering;systemrecognition0引言自適應(yīng)信號(hào)（AdaptiveSignalProcessing）處理的研究工作始于20世紀(jì)中葉。在1957年至1960年間，美國(guó)通用電氣公司的豪厄爾斯（P.Howells）和阿普爾鮑姆（P.Applebaum），與他們的同事們研究和使用了簡(jiǎn)單的是適應(yīng)濾波器，用以消除混雜在有用信號(hào)中的噪聲和干擾。而結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的自適應(yīng)濾波器的研究工作，則由美國(guó)斯坦福大學(xué)的維德羅（B.Widro

4、w）和霍夫（M.Hoff）始于1959年。此期間，他們?cè)谧赃m應(yīng)理論方面的研究作出了貢獻(xiàn)，發(fā)明了最小均方（LMS）自適應(yīng)算法，并提出了一種采用被稱(chēng)為“自適應(yīng)線(xiàn)性門(mén)限邏輯單元”的模式識(shí)別方案。同時(shí)，原蘇聯(lián)莫斯科自動(dòng)學(xué)和遙控力學(xué)研究所的艾日曼及同事們，也研制出了一種自動(dòng)梯度搜索機(jī)器。英國(guó)的加布爾（D.Gabor)和他的助手們則研制了自適應(yīng)濾波器[1]。到20世紀(jì)60年代初期和中期，有關(guān)自適應(yīng)信號(hào)處理的理論研究和實(shí)踐、應(yīng)用工作更加強(qiáng)了，研究范圍已發(fā)展到自適應(yīng)、自適應(yīng)控制、自適應(yīng)濾波（包括時(shí)域和空域）及其他方面。勒凱（R.Lucky）在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首先將自適應(yīng)濾波應(yīng)用于商用的數(shù)字通信中

5、。1965年，自適應(yīng)噪聲對(duì)消系統(tǒng)在斯坦福大學(xué)建成，并成功應(yīng)用于醫(yī)學(xué)中，主要用于對(duì)消心電放大器和記錄儀輸出端的60Hz干擾。此后，瑞格勒（R.Riegler）和康普頓（R.T.Compton)推廣了由豪厄爾斯和阿普爾鮑姆所做的工作。第7頁(yè)共7頁(yè)1自適應(yīng)信號(hào)處理基本原理自適應(yīng)信號(hào)處理就是在信號(hào)處理中引入了在任何時(shí)刻都被滿(mǎn)足的最優(yōu)準(zhǔn)則,從而增強(qiáng)和提取期望信號(hào)消除干擾信號(hào)。在控制系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,系統(tǒng)本身不斷地測(cè)量被控系統(tǒng)的狀態(tài)、性能、參數(shù)，把系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行指標(biāo)與期望的指標(biāo)相比較。進(jìn)而根據(jù)自適應(yīng)的規(guī)律來(lái)改變控制作用,以保證系統(tǒng)運(yùn)行在某種意義下的最優(yōu)或次優(yōu)狀態(tài)，按照這種思想建立的系統(tǒng)就是

6、自適應(yīng)系統(tǒng)。任何一個(gè)自適應(yīng)系統(tǒng)一定是智能系統(tǒng),因此自適應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)該具有對(duì)系統(tǒng)所處的環(huán)境條件進(jìn)行識(shí)別并根據(jù)環(huán)境條件的變化作出相應(yīng)的判斷的能力；能依據(jù)事先確定的某種最優(yōu)準(zhǔn)則,調(diào)節(jié)系統(tǒng)本身的狀態(tài)和參數(shù),使系統(tǒng)達(dá)到最佳性能的能力；還應(yīng)該具有自組織能力。自適應(yīng)信號(hào)處理系統(tǒng),從基本的結(jié)構(gòu)形式上看可分為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)兩類(lèi)。開(kāi)環(huán)自適應(yīng)處理首先測(cè)量輸入信號(hào)的特性,應(yīng)用這些信息按照某種最優(yōu)準(zhǔn)則下自適應(yīng)算法,算出并裝定系統(tǒng)的參數(shù),系統(tǒng)內(nèi)不含反饋控制作用。閉環(huán)自適應(yīng)處理除了利用輸入特性的信息外,還要利用輸出性能的信息。如果系統(tǒng)輸出性能偏離該輸入條件下最優(yōu)準(zhǔn)則所確定的性能,則系統(tǒng)將按自適應(yīng)算法的規(guī)則調(diào)

7、節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)直到達(dá)到最優(yōu)性能為止。一般來(lái)說(shuō)閉環(huán)系統(tǒng)的自適應(yīng)收斂速度要比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)低。圖1為一基本的閉環(huán)自適應(yīng)系統(tǒng)。圖1閉環(huán)自適應(yīng)系統(tǒng)在圖1中，x(n)為系統(tǒng)輸入，y(n)為輸出，d(n)是期待響應(yīng)，e(n)是期待響應(yīng)與系統(tǒng)輸出的誤差。e(n)=d(n)-y(n),我們要做的工作是是e(n)最小。2基本自適應(yīng)算法自適應(yīng)過(guò)程是一個(gè)不斷逼近目標(biāo)的過(guò)程。它所遵循的途徑以數(shù)學(xué)模型表示，稱(chēng)為自適應(yīng)算法。自適應(yīng)算法是根據(jù)某個(gè)最優(yōu)準(zhǔn)則來(lái)設(shè)計(jì)的，常用的自適應(yīng)算法有迫零算法、最陡下降算法、LMS算法、RLS算法以