自適應(yīng)LMS算法的研究及在噪聲濾除中的應(yīng)用.pdf

1、自適應(yīng)LMS濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，而且不需要知道信號(hào)和噪聲的先驗(yàn)統(tǒng)計(jì)特性，就可以通過(guò)自適應(yīng)LMS算法自動(dòng)調(diào)節(jié)濾波器的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)濾波。鑒于這些優(yōu)點(diǎn)，本文對(duì)自適應(yīng)LMS濾波算法進(jìn)行了深入的研究，并將其應(yīng)用到色譜信號(hào)的濾波處理中。通過(guò)分析色譜檢測(cè)器輸出信號(hào)的特點(diǎn)及混有噪聲的特征，對(duì)比各種變步長(zhǎng)LMS濾波算法的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的變步長(zhǎng)LMS算法進(jìn)行改進(jìn)，使其適用于色譜信號(hào)的濾波處理。
　　 在色譜信號(hào)的數(shù)據(jù)處理中，很重要的一點(diǎn)就是

2、濾波。目前常用的方法是將檢測(cè)器輸出的模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后，通過(guò)串口或USB接口將數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳送到計(jì)算機(jī)中，運(yùn)用色譜數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行噪聲濾除、信號(hào)峰檢測(cè)和重疊峰切割等處理。然而，色譜信號(hào)本身很微弱，很小的噪聲都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生很大的影響，并且色譜信號(hào)易受外界環(huán)境的干擾，如果色譜信號(hào)中混有較大的噪聲，就會(huì)影響色譜的定性定量分析，因此色譜信號(hào)處理對(duì)濾波器的要求比較高。本文的主要思想是：在數(shù)據(jù)傳輸之前先對(duì)色譜信號(hào)進(jìn)行噪聲

3、濾除處理，避免電路本身的噪聲和傳輸過(guò)程中的噪聲疊加，對(duì)色譜信號(hào)產(chǎn)生較大的污染。同時(shí)也提高了譜峰的計(jì)算精度，為軟件數(shù)據(jù)處理奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　 為驗(yàn)證改進(jìn)的變步長(zhǎng)LMS算法的可行性，本文從理論上對(duì)算法的收斂性、抗干擾能力及跟蹤能力進(jìn)行了分析，并且通過(guò)Matlab軟件對(duì)其進(jìn)行對(duì)比仿真驗(yàn)證，證實(shí)了改進(jìn)的變步長(zhǎng)LMS算法的優(yōu)越性。最后用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言，在QuartusⅡ軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上編寫變步長(zhǎng)LMS算法程序，并用