自适应滤波器在信号分离与窄带干扰抑制中的应用.doc

自适应滤波器在信号别离与窄带干扰抑制中的应用

摘要:本文首先讨论了自适应滤波器的根本原理，围绕最小均方误差准那么，以及LMS算法，接着设计了自适应信号别离器，它是自适应滤波器的一种应用，然后讨论了窄带干扰抑制，它实质是自适应信号别离器的一种应用，论文从时域与频域分别实现了窄带干扰抑制，频域窄带干扰抑是基于FFT的，在频域实现窄带干扰抑制中重点对窄带信号参数进行了估计，通过MATLAB仿真实现后，均取得了预期的结果。

关键词:自适应滤波器,自适应信号别离器,窄带干扰抑制,频域

Theuseofadaptivefilterinsignalseparationandnarrowbandinterferencesuppression

Abstract:Thispaperdiscussesthebasicprinciplesofadaptivefilters,aroundtheminimummeansquareerrorcriterion,andLMSalgorithm,andthendesignanadaptivesignalsplitter,whichisanapplicationoftheadaptivefilter,andthendiscussthenarrowbandinterferenceinhibition,whichisessentiallyanapplicationofadaptivesignalsplitter,papersfromthetimedomainandfrequencydomainwereachievednarrowbandinterferencesuppression,YiShiFFTfrequencydomainbasednarrowbandinterferenceinthefrequencydomaintoachievenarrowbandinterferencesuppressioninfocusingonanarrowbandsignalparameterswereestimatedbypostMATLABsimulation,haveachievedthedesiredresults.

Keywords:adaptivefilter,adaptivesignalsplitter,narrowbandinterferencesuppression,frequencydomain

1、引言

在日常生活中，我们经常会遇到各种各样的干扰，那么就要想方法抑制干扰，干扰抑制一般有干扰抑制器来完成，常规的干扰抑制器由于其特性不变，不能跟踪外界的变化，因而功能不是很强，效果不是很明显，为了提高抑制效果，就要采用自适应干扰抑制。

本文研究了采用LMS算法的自适应干扰抑制，先是设计了自适应信号别离器，最后把自适应信号别离器应用在抑制窄带干扰上并编程实现，自适应信号别离器实质是一种自适应滤波器，自适应滤波器可以理解为在输入过程的统计特性未知时，或是输入过程的统计特性变化时，能够调整自己的参数，以满足某种准那么的要求，这里设计的自适应滤波器都是基于最小均方误差准那么的，当输入过程统计特性未知时，自适应滤波器调整自己参数的过程称为“学习”过程，当输入过程的统计特性变化时，自适应滤波器调整自己参数的过程称为“跟踪”过程，自适应滤波器最重要的特性就是能有效地在未知环境中跟踪时变的输入信号，使输出信号到达最优，自适应滤波可以看成最优化理论的一种应用[1]。

自适应滤波的应用很多，最常见的有：自适应预测、自适应均衡器、自适应回波消除器、自适应干扰消除器等四种[2]。

鉴于自适应干扰消除器的应用广泛，以及窄带干扰在无线通信中频繁出现，本文就从自适应滤波根底理论出发作了一些研究。

2、自适应滤波器的原理介绍以及算法分析

所谓的自适应滤波，就是利用前一时刻以获得的滤波器参数的结果，自动的调节现时刻的滤波器参数，以适应信号和噪声未知的或随时间变化的统计特性，从而一般都是在最小均方误差准那么下去实现最优滤波[3]。

给定框图如下：

图1自适应横向滤波器结构

2.1最小均方误差准那么

定义估计误差为：2.1.1

定义估计误差的平均功率为：2.1.2

一般也称为代价函数或均方误差，其中=

P为互相关向量其表达是如下：