基于LMS算法的自适应滤波器的设计

作者:杨阳;李环 刊名:沈阳理工大学学报 上传者:陈婷婷

【摘要】设计了基于LMS算法的FIR自适应滤波器,采用MATLAB仿真软件对其进行了仿真。根据自顶向下的设计流程,采用DDS技术和流水线设计方法,在Quartus Ⅱ开发平台上采用Verilog HDL语言对其进行了硬件实现。实验结果证明该设计比普通自适应滤波器具有结构简单、易于实现、滤波速度快的优点.

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文章编号:1003 -1251(2011)02 -0092 -03 基于 LMS 算法的自适应滤波器的设计 杨 阳,李 环 ( 沈阳理工大学 信息科学与工程学院,辽宁 沈阳 110159) 摘 要:设计了基于 LMS 算法的 FIR 自适应滤波器,采用 MATLAB 仿真软件对其进行了仿真。根据自顶向下的设计流程,采用 DDS 技术和流水线设计方法,在 Quartus II 开发平台上采用 Verilog HDL 语言对其进行了硬件实现。实验结果证明该设计比普通自适应滤波器具有结构简单、易于实现、滤波速度快的优点. 关 键 词:自适应滤波器; DDS; LMS 算法; FGPA; Verilog HDL 中图分类号:TP301. 6 文献标识码:A Adaptive Filter Design Based on LMS Algorithm YANG Yang,LI Huan ( Shenyang Ligong University,Shenyang 110159,China) Abstract: A FIR adaptive filter is designed based on LMS algorithm,and this filter is simula-ted by MATLAB simulation software. Then according to the top-down design process,the de-sign method of DDS technology and pipeline,the filter's hardware implementation is comple-ted in Quartus II by using Verilog HDL. Experimental results show that,compared with the ordinary filters this filter has the advantages of simple structure,easy implementation,and fast filtering. Key words: adaptive filter; DDS; LMS algorithm; FPGA; Verilog HDL 收稿日期:2011 -04 -02 作者简介:杨 阳( 1987—) ,男,硕士研究生; 通讯作者; 李环( 1964—) ,女,副教授,研究方向: 扩频通信技术及应用、信号处理等. 由于自适应滤波器能按照一定的准则根据所需的目的自动调节其系数这一特点,使其广泛应用于多个领域,如通信、图像处理、模式识别、控制、石油勘探等。自适应滤波器一般分为 FIR 和IIR 两种结构,而 FIR 相对于 IIR 结构简单、计算量较少等优点而得到广泛应用。自从 1960 年贝尔实验室的 Kelly,Logan 和 Sondhi 发明自适应滤波器开始[1],自适应滤波器及其理论就得到广泛 应用,在 70 年代自适应滤波器主要朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、高稳定等方向发展;如今主要致力于将各类滤波器应用于各类产品[2]。我国在 50 年代开始广泛使用滤波器,主要用于话路的滤波,以及回声的抵消。随着微电子技术的高速发展,FPGA 内部资源的逐渐丰富,为数字滤波器的硬件实现开辟了宽广的领域。对于普通的基于 LMS 算法的自适应滤波器来说其系数更新和滤波不能同时进行,必须等滤波结果产生后,才能得出误差信号进行系数更新,各部分不能同时进行,系统的工

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