基于FPGA的自适应滤波器的设计.doc

摘要
自适应滤波器是统计信号处理的一个重要组成部分。在现代滤波处理技术中,自适应滤波器的处理效果尤为突出。在众多滤波器中,特别是在一些对信号处理的实时性要求比较高,体积功耗有严格限制的场合,使用FPGA硬件实现的数字滤波器更为广泛。
本论文从自适应滤波器研究的重要意义入手,介绍了线性自适应滤波器的算法,对几种基于最小均方误差准则或最小平方误差准则的自适应滤波器算法进行研究,就滤波器的基本原理及设计方法做了简单的介绍,最终设计基于FPGA的LMS算法设计复数自适应滤波器,对设计方法进行叙述,并以VHDL语言编写程序进行仿真测试。
关键词:自适应滤波器;FPGA;自适应算法LMS;有限冲激响应滤波器

FPGA-based design of adaptive filter
Student:TAN xx Teacher:CHEN xx
Abstract:Adaptive filter is a statistical signal processing as an ponent. Processing technology in the modern filter, the adaptive filter, particularly in the treatment effect. Among the filters, especially in some of the real-time signal processing requirements of higher power, there are strict restrictions on the size of the occasion, the use of FPGA hardware to achieve a wider range of digital filters.
In this paper, adaptive filter from the importance of research to start to introduce the linear adaptive filter algorithm, based on several criteria MMSE or least square error criteria for the study of adaptive filter algorithm, it filters The basic principle and design method of a brief introduction, the final design of FPGA-based design plex LMS adaptive filter algorithm, the design methods described, and VHDL languages in maxplus simulation test platform.
Keywords: adaptive filter;FPGA;LMS adaptive algorithm;finite impulse response filter
目录
摘要 I
1 绪论 1
引言 1
2 自适应算法研究及分析 1
自适应滤波基本概念 1
变步长自适应滤波算法 2
仿射投影算法 3
RLS自适应滤波算法 3
LMS算法及其推广 3
6
3 滤波器原理介绍 7
自适应滤波器原理 7
本文滤波器的工作原理 8
4 基于FPGA的自适应滤波器的设计 11
基本设计方法 11
设计流程 12
设计准备 13
设计输入 13
功能仿真 14
设计处理 14
时序仿真 14
器件编程测试 14
自适应滤波器设计 15
自适应滤波器结构 16
复数滤波器设计与实现 18
基本设计准备 19
复数自适应滤波器设计防真 22
24
5 结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 绪论
引言
随着信号处理技术的不断发展,对信号处理速度的要求也不断提高。由于受到目前技术水平的限制,特别是集成电路技术发展的限制,许多理论上已经很成熟的信号处理算法很难得以实用,这里面一个最重要的原因是硬件速度问题。要求处理的信号形式越来越复杂,使得现代信号处理的方法大都以大数据量、高复杂度为其主要特点。在这种情况下,寻找有效的实时信号处理方法是非常有必要和迫切的。
而随着数字信号