基于递归最小二乘算法的滤波器研究与实现开题报告

 2022-01-07 09:01

全文总字数:2628字

1. 研究目的与意义(文献综述)

自适应信号处理是近40年来发展起来的信号处理领域一个新的分支,通过信号和信号之间的传送,人们可以获得所需要的信息,然后经过一系列处理将信号中的信息提取出来,由于信号形式以及传送方式和传送环境的不同与复杂,或传输信号过程中受到噪声污染,我们需要不断发展信号处理理论与技术。

早在20世纪40年代,就对平稳随机信号建立了维纳滤波理论(根据有用信号和干扰噪声的统计特性(自相关函数或功率谱),以线性最小均方误差估计准则所设计的最佳滤波器),但是在实际运用中受到了条件的限制,不是最佳的滤波器。60年代初,出现了卡尔曼滤波理论(利用状态变量模型对非平稳、多输入多输出随机序列作最优估计),在设计卡尔曼滤波器时必须知道信号和噪声的统计特性,但实际中很难预知,无法实现最佳滤波。

自适应信号处理的研究工作开始于20世纪中叶,在1957年至1960年间,美国通用电气公司研究出了简单的自适应滤波器。更复杂的自适应滤波器研究由美国斯坦福大学的维德罗(b.widrow)和霍夫(m.hoff)于1959年开始进行。期间他们发明了最小均方(lms)自适应算法,并提出了一种采用被称为“自适应线性门限逻辑单元”的模式识别方案。同时,原苏联莫斯科自动学和遥控力学研究所的艾日曼(aizermann)及其同事们,也研制出一种自动梯度搜索机器。英国的加布尔(d.gabor)和他的助手们则研制出了自适应滤波器。到20世纪60年代初期和中期,研究范围已发展到自适应、自适应控制,自适应滤波(包括时域和空域)及其他方面。很多人比如勒凯(r.lucky)等都取得了进一步的成功,发展领域也多了起来。

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2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容:

了解自适应滤波器的应用前景和发展趋势,理解和熟悉自适应滤波器的基本工作原理和工作过程,研究常用的自适应lms算法及自适应rls算法,在此基础上,分别采用rls和lms两种算法,设计出fir型结构的自适应滤波器,对掺入了噪声的信号进行模拟仿真,通过对比滤波后的输出信号和原始信号的波形差异,衡量自适应滤波器对噪声的滤除能力。并且与一些传统的滤波器的输出结果做比较,分析这些滤波器性能的好坏。

拟采用的技术方案及措施:

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3. 研究计划与安排

第1周—第3周:熟悉并理解设计内容及任务,查阅收集有关参考资料,撰写开题报告。

(需完成对自适应滤波以及lms算法、rls算法基本原理的了解)

第4周—第5周:论文开题。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]沈福民.自适应信号处理.西安电子科技大学出版社,2011

[2]刘郁林等译.自适应滤波算法与实现.电子工业出版社,2016

[3]程佩青.数字信号处理教程.清华大学出版社,2011

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