[发明专利]一种自适应滤波器及滤波方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种自适应滤波器及滤波方法。

背景技术

现有的自适应抽头系数更新方法是基于计算输入信号u(n)的功率||u(n)||²，由于该功率||u(n)||²的大小受限于自适应滤波器的阶数，使得||u(n)||²在实际应用过程中，不能很精确地体现实际信号功率变化，并且在抽头系数更新过程中所消耗的资源过大，硬件延时过长。

而且，由于现有的最小均平方lms算法与nlms算法有各自的优缺点，lms的优点就是算法收敛速度快，缺点就是lms输出值精度不够高；而nlms的优点就是输出值精度高，而缺点就是收敛速度慢。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种自适应滤波器，旨在解决现有的自适应抽头系数更新方法不能精确的体现实际信号的功率的变化，在抽头系数更新过程中所消耗的资源过大，硬件延时过长，而且现有的lms算法与nlms算法有各自的优缺点，滤波器的工作效率和稳定性较差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种自适应滤波器，所述自适应滤波器包括滤波模块和抽头系数更新模块，其中：

滤波模块，用于对转发天线的输入信号u(n)进行延时分解，并生成误差输出信号e(n)；以及

抽头系数更新模块，用于根据所述误差输出信号e(n)，获取下一时刻的抽头系数，并以所述抽头系数调整更新滤波器的抽头权重；

所述抽头系数更新模块具体包括：

第一系数更新算法控制模块，用于将输入信号u(n)与所述滤波模块生成的误差输出信号e(n)进行复乘，计算得到第一中间值e*(n)*u(n)；

第二系数更新算法控制模块，用于将输入信号u(n)与所述滤波模块生成的误差输出信号e(n)进行复乘，得到第一中间值e*(n)*u(n)，并计算所述输出信号e(n)的功率||e(n)||²，计算得到第二中间值e*(n)*u(n)*lms_step；

算法切换控制模块，用于对所述第一系数更新算法控制模块的工作状态信息进行监控，当监控到所述工作状态信息满足预先设置的阈值条件时，控制结束所述第一系数更新算法控制模块的运行，启动所述第二系数更新算法控制模块进行相应的系数更新操作，其中，当所述自适应滤波器启动工作时，所述第一系数更新算法控制模块执行系数更新操作；以及

系数更新模块，用于所述第一系数更新算法控制模块计算得到的第一中间值e*(n)*u(n)或所述第二系数更新算法控制模块计算得到的第二中间值e*(n)*u(n)*lms_step与前一时刻的抽头系数做加法运算，得到下一时刻的抽头系数

本发明实施例的另一目的在于提供一种自适应滤波器的滤波方法，所述方法包括下述步骤：

滤波模块对转发天线的输入信号u(n)进行延时分解，并生成误差输出信号e(n)；以及

抽头系数更新模块根据所述误差输出信号e(n)，获取下一时刻的抽头系数并以所述抽头系数调整更新滤波器的抽头权重；

所述抽头系数更新模块根据所述误差输出信号e(n)，获取下一时刻的抽头系数并以所述抽头系数调整更新滤波器的抽头权重的步骤具体包括：

第一系数更新算法控制模块将输入信号u(n)与所述滤波模块生成的误差输出信号e(n)进行复乘，计算得到第一中间值e*(n)*u(n)；

第二系数更新算法控制模块将输入信号u(n)与所述滤波模块生成的误差输出信号e(n)进行复乘，得到第一中间值e*(n)*u(n)，并计算所述输出信号e(n)的功率||e(n)||²，计算得到第二中间值e*(n)*u(n)*lms_step；

算法切换控制模块对所述第一系数更新算法控制模块的工作状态信息进行监控，当监控到所述工作状态信息满足预先设置的阈值条件时，控制结束所述第一系数更新算法控制模块的运行，启动所述第二系数更新算法控制模块进行相应的系数更新操作，其中，当所述自适应滤波器启动工作时，所述第一系数更新算法控制模块执行系数更新操作；

系数更新模块所述第一系数更新算法控制模块计算得到的第一中间值e*(n)*u(n)或所述第二系数更新算法控制模块计算得到的第二中间值e*(n)*u(n)*lms_step与前一时刻的抽头系数做加法运算，得到下一时刻的抽头系数