文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
子带自适应滤波器的FPGA实现
姓名:张银行
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:杨小雪
20100501
摘要第自适应滤波理论是自适应信号处理中最为热门的研究课题之一。自适应滤波广泛应用于系统识别、信号分离、信道均衡以及回声抵消等领域。寻求收敛速度快,计算复杂度低,数值稳定性好的自适应滤波算法是我们不断努力追求的目标。随着现场可编程门阵現和际醯某鱿郑允视β瞬ㄆ的发展更加迅速。本文介绍了自适应滤波器的原理、结构和常用算法,并通过四个具体实例介绍自适应滤波器的应用,对最陡下降算法、惴ǎ琋惴ǖ脑肀冉舷昃〉穆凼觯并结合典型应用对影响算法性能的参数进行了仿真分析,并通过仿真实验对这三种算法进行了对比。讨论了开环和闭环两种子带分解的自适应滤波器,从计算复杂度和收敛性能两个方面对开环情况下的三种典型子带结构的自适应滤波器和传统惴ǖ淖允视β瞬器进行分析,得到本文所采用的子带自适应滤波器。本文利用咀ㄓ玫腄开发工具/、完成两个子带自适应滤波器整体建模,整体模块的实现,为了降低计算复杂度,在对抽取滤波器建模时,采取了抽取滤波器多相结构的高效结构;在对插值滤波器建模时,采取了插值滤波器多相结构的高效结构;在对权值更新子系统模块时,采取了流水线的设计方法,以进一步提高设计的效率。对模型,模块的位宽问题进行了重点讨论。通过模型仿真和功能仿真验证了设计的正确性。在芯片资源满足要求的情况下,本文用软件从逻辑综合速度、布局布线、网表优化和物理综合、逻辑锁定技术等方面对盗衅骷﨓酒淖罡呤敝悠德式辛擞化,使芯片最高时钟频率达到Ⅳ。关键词:自适应滤波理论;计算复杂度;子带分解;网表优化西南交通大学硕士研究生学位论文
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学位论文作者签名:弓西南交通大学四甯父迥大罕学位论文版权使用授权书槐C苁保褂帽臼谌ㄊ椤本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉皏”日期:年日
学位论文作者签名:泵银彳亏西南交通大学硕士学位论文主要工作声明本人在学位论文中所做的主要工作如下:介绍了自适应滤波器的原理,结构、常用算法、应用,对最陡下降算法、法,算法比较详尽的介绍,并结合典型应用对影响算法性能的参数进行了仿真分析。对三种典型开环子带自适应滤波器结构和全时域基于惴ǖ淖允视β瞬ㄆ从计算复杂度和收敛性能两个方面进行了分析。利用专用的7⒐ぞ逥瓿闪礁鲎哟允视β瞬ㄆ鞯牡缏纺P蜕杓疲瓿傻缏纺P偷接布枋鲇镅缘转化,并验证了设计,对所采用盗蠩酒淖罡呤敝悠德进行了优化。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。日期:年日
第一章绪论弟一早三百自适应滤波器的意义自适应滤波器的原理图中,为输入信号,为输出信号,为参考信号或期望信号,则是和七奈蟛钚藕拧W允视β瞬ㄆ鞯穆瞬ㄆ飨凳芪蟛钚藕臥控制,根据自适应滤波器的特性变化是由自适应算法通过调整滤波器系数的权值来实现的。七闹岛妥允视λ惴ń械髡自适应信号处理是信号与信息处理领域的重要分支和组成部分,自世纪五六十年代出现以来,自适应信号处理的理论和技术受到学术界和许多领域的普遍重视,它的研究内容主要是以信号与信息自适应处理为主线,包括自适应滤波检测理论和自适应技术应用两大部分。自适应信号处理技术在通信、雷达、声纳、图像处理、地震勘探、工业技术和生物医学等领域有着极其广泛的应用。其中,通信技术的许多最新发展,都与自适应信号处理密切相关,尽管信号的处理理论和方法层出不穷,但是自适应信号处理仍然以其算法简单、易于实现和无须统计先验知识等独特的特点,成为许多理论与工程实际问题的首选解决方案之一。近年来,随着超大规模集成电路技术和计算机技术的迅速发展,出现了许多特性优异的高速信号处理专用芯片,另外信号处理理论和应用的发展,也为自适应滤波理论发展提供了必要的理论基础自适应滤波器,就是一种能调节其自身传输特性以达到最优的滤波器。在设计时不需要预先知道输入信号和噪声的统计特性,它能够在工作过程中逐步估计出所需的统计特性,并以此依据自动调整自身的参数,以达到最佳滤波效果。一旦输入信号的统计特性发生变化,它又能跟踪这种变化,自动调整参数,使滤波