基于DSP的LMS自适应滤波器的实现.PDF

维普资讯 第 18卷第 6期 中原工学 院学报 Vo1．18 NO．6 2007年 12月 J0URNAL0FZH0NGYUAN UNIVERSITY OFTECHNOLOGY DeC．，2007 文章编号 ：1671—6906(2007)O6一OO4O—O3 基于DSP的LMS自适应滤波器的实现 刘 琴 ，张爱华 (中原工学院，郑州 450007) 摘 要 ： 在通用 DSP芯片 TMS320C5402上实现了基于 LMS算法的 自适应滤波器 ，并对调试运行结果进行 了分析讨 论，其结果为将来硬件实现LMS自适应滤波器提供了可靠保证，为 自适应滤波器在实际中的应用提供了参考． 关 键 词 ： 自适应滤波器 ；横 向结构 ；LMS算法；DSP 中圈分类号 ： 0436 文献标识码 ： A 自适应滤波理论与技术是现代信号处理技术的重 由两部分组成 ：一是滤波器结构，它为完成期望的处理 要组成部分 ，对复杂信号的处理具有独特的功能．随着 功能而设计；二是 自适应算法 ，它调节滤波器系数以改 微电子技术和计算机技术 的迅速发展 ，具备 了实现 自 进性能．自适应滤波器的一般形式如图 1所示I5]，图中 适应滤波器技术的各种软硬件条件，有关 自适应滤波 输入信号 (n)加权到数字滤波器产生输 出信号 y 器的新算法、新理论和新的实施方法不断涌现 ，对 自适 (n)，自适应算法调节滤波器权系数使输 出Y(n)和滤 应滤波的稳定性、收敛速度和跟踪特性的研究也不断 波器期望的响应 (n)之间的误差信号 e(n)为最小．自 深入n ]，这一切使该技术越来越成熟 ，并且在系统辨 适应滤波器的系数受误差信号的控制，根据 e(n)的值 识 、通信均衡、回波抵消、谱线增强、噪声抑制、系统模 和 自适应算法 自动调整．一旦输入信号的统计规律发 拟语音信号处理、生物医学电子等方面都获得了广泛 生了变化 ，滤波器能够 自动跟踪输入信号的变化，自动 应用 口 ]。自适应滤波器实现 的复杂性通常用它所需 调整滤波器的权系数 ，实现 自适应过程，最终达到滤波 的乘法次数和阶数来衡量 ，而 DSP强大的数据吞吐量 效果 ． 和数据处理能力使得 自适应滤波器的实现更容易且更 有效．目前绝大多数 的自适应滤波器应用是基于必威体育精装版 e(n) 发展 的DSP来设计 的_l5]．本文在 TMS32OC54O2DSP ，，( 芯片上实现 了基于 LMS算法的 自适应滤波器 ，使得 对其研究从 目前大多数的算法改进与仿真I1 跨 向了 实际DSP应用的一步 ，程序调试运行结果为硬件实现 图 1 自适应滤波器的一般形式 LMS自适应滤波器提供了可靠保证，为实现其在实际 自适应滤波器的结构可以采用 FIR或 IIR结构 ， 未知或时变系统 中的应用提供了参考。 但实际应用 中一般采用 FIR型结构 ，主要原 因是 FIR 结构的滤波器只包含正向通路 ，是固有稳定的，实现更 1 自适应滤波器的结构和算法 容易，其权系数的修正就凋节了滤波器的性能 ，计算量 小且很稳定 ；而 IIR滤波器 同时兼有正 向通路和反馈 1。1 自适应滤波器的结构 通路 ，内部反馈可能