学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

自适应噪声抵消技术研究及DSP实现

作　者: 许国威
导　师: 马胜前
学　校: 西北师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 自适应算法噪声消除 MATLAB DSP 自适应噪声抵消
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 83次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近几十年来,随着自适应滤波理论和算法的不断发展,自适应滤波技术得到了广泛应用。特别是数字集成电路和计算机技术的迅猛发展为自适应信号处理技术的应用提供了十分优越的条件。自适应滤波技术是现代信号处理的重要组成部分,其以自适应滤波的算法及其应用为重点研究对象。当前,以高性能DSP为核心,结合相关自适应滤波算法的数字式消噪系统成为新的发展趋势。因此,构建一个基于DSP的噪声抵消器,在此基础上进行自适应算法移植,实现高性能的噪声抵消功能,具有重要的实用价值。文中首先分析了自适应滤波器的基本原理、结构及应用,重点对基于最小均方误差(MMSE)准则的标准LMS算法和基于最小二乘(LS)准则的RLS算法进行了深入研究;针对标准LMS算法收敛速度与稳态误差之间的矛盾,提出一种改进的变步长LMS算法,并同几种已有改进LMS算法进行了性能对比分析。其次在MATLAB环境下,介绍了几种自适应算法的实现方法,对影响标准LMS算法的参数进行了敏感性分析,并对几种自适应滤波算法在噪声对消中的应用进行了仿真研究,分析各算法的优缺点及滤波效果。同时采用实际加噪音频信号进行噪声抵消仿真,验证了文中提出改进算法的有效性。本文最后在软件仿真和相关理论的基础上,采用高速的数字信号处理芯片TMS320VC5509A、高性能的音频解码芯片TLV320AIC23及相关外围接口电路设计一个自适应噪声抵消器。在集成开发环境(CCS3.3)的软件仿真器模式下,实现了标准LMS算法与改进变步长LMS算法;在硬件仿真器模式下,采用简单且易于硬件实现的标准LMS自适应算法作为噪声抵消处理算法,通过硬件仿真器下载链接,在DSP噪声抵消系统平台上进行实时消噪处理。文中详细给出了自适应噪声抵消器的软件设计流程图,相关寄存器的配置以及各程序模块的设计,具有很好的参考价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-12
  1.1 自适应噪声抵消技术的研究背景及意义  8
  1.2 自适应噪声抵消技术的发展与现状  8-10
  1.3 本文研究的主要内容  10-12
第2章自适应滤波器原理  12-16
  2.1 自适应滤波器基本原理  12-13
  2.2 自适应滤波器的应用  13-14
  2.3 自适应滤波最佳准则  14-15
  2.4 本章小结  15-16
第3章自适应滤波器的算法研究  16-30
  3.1 最小均方（LMS）自适应滤波算法  16-22
    3.1.1 LMS算法的收敛性  19
    3.1.2 LMS算法的收敛速度  19-20
    3.1.3 LMS算法的稳态性能  20-21
    3.1.4 标准LMS算法的仿真分析  21-22
  3.2 自适应算法的改进  22-25
    3.2.1 归一化LMS算法（NLMS）  22-23
    3.2.2 Kwong变步长LMS算法  23-24
    3.2.3 一种改进变步长LMS算法  24-25
  3.3 递归最小二乘（RLS）自适应算法  25-29
    3.3.1 RLS算法特性分析  28-29
  3.4 本章小结  29-30
第4章自适应噪声抵消的模拟仿真  30-41
  4.1 MATLAB语言简介  30
  4.2 自适应噪声抵消器MATLAB仿真  30-39
    4.2.1 采用标准LMS自适应算法进行仿真  31-34
    4.2.2 采用NLMS自适应算法进行仿真  34-35
    4.2.3 采用Kwong变步长LMS自适应算法进行仿真  35-36
    4.2.4 采用改进变步长LMS自适应算法进行仿真  36-37
    4.2.5 采用RLS自适应算法进行仿真  37-39
  4.3 音频信号的噪声抵消仿真  39-40
  4.4 本章小结  40-41
第5章基于DSP的自适应噪声抵消器设计  41-57
  5.1 DSP系统简介  41
  5.2 DSP集成开发环境CCS  41-42
  5.3 自适应噪声抵消系统硬件设计  42-49
    5.3.1 自适应噪声抵消系统整体设计  42-43
    5.3.2 DSP芯片介绍  43-44
    5.3.3 自适应噪声抵消系统硬件结构  44-49
  5.4 自适应噪声抵消器软件设计  49-55
    5.4.1 基于CCS软件仿真器算法实现  49-51
    5.4.2 基于CCS硬件仿真器软件实现  51-55
  5.5 本章小结  55-57
第6章总结与展望  57-58
参考文献  58-61
攻读学位期间所发表的论文与主要成果  61-62
致谢  62

自适应噪声抵消技术研究及DSP实现

内容摘要

全文目录

相似论文