[发明专利]基于1比特数字信号进行运算的自适应滤波器及其应用

权利要求书

1.一种基于1比特数字信号进行运算的自适应滤波器，其特征在于：包括数字信号处理运算模块，数字信号处理运算模块使用1比特数字流信号直接进行自适应滤波操作之后输出。

2.一种如权利要求1所述基于1比特数字信号进行运算的自适应滤波器在自适应系统辨识中的应用，其特征在于：自适应辨识系统由数字域和模拟域两部分组成，数字域部分包括参考信号产生模块、数字滤波器模块、自适应系数更新模块以及位宽变换模块，模拟域部分包括待辨识的未知系统以及误差传感器；参考信号产生模块生成1比特数字流信号送入数字滤波器模块、未知系统和自适应系数更新模块；误差传感器采集未知系统的输出并以1比特数字流信号形式输出给数字域部分，经过位宽变换为N比特后与数字滤波器模块输出的N比特PCM输出信号相减后得到N比特PCM信号送入自适应系数更新模块，共同参与自适应数字滤波器系数的调整与迭代。

3.根据权利要求2所述自适应系统辨识中的应用，其特征在于：所述的1比特数字流信号为PDM信号。

4.根据权利要求2所述自适应系统辨识中的应用，其特征在于：所述的数字滤波器模块中完成与自适应系数更新模块产生的L个N比特字长的滤波器系数进行卷积的运算；N为解码器输出的采样信号位宽，N1；L为数字滤波器抽头数目。

5.根据权利要求2所述自适应系统辨识中的应用，其特征在于，对于LMS，自适应系数更新模块按下式进行滤波器系数的调整与迭代：

Wj(n+1)＝Wj(n)+mju*Xj(n)*err(n)

其中，Wj(n)表示滤波器第j个抽头系数在第n个时钟时刻的值；Xj(n)表示在第n个时钟时刻该滤波器第j个抽头上的输入数据值，为1比特数字流信号；err(n)表示在第n个时钟时刻的误差信号值，为N比特PCM信号；mju为调整步长，为时变的。

6.一种如权利要求1所述基于1比特数字信号进行运算的自适应滤波器在F-x LMS自适应信号抵消中的应用，其特征在于：自适应抵消系统由数字域和模拟域两部分组成，数字域部分包括数字滤波器模块、自适应系数更新模块以及F-x滤波器模块，模拟域部分包括初级通路系统、次级通路系统以及误差传感器；由参考传感器产生1比特数字流信号送入数字滤波器模块、F-x滤波器模块以及初级通路系统，数字滤波器模块生成N比特PCM信号送入次级通路系统生成模拟信号与初级通路系统生成的模拟信号进行抵消，抵消后输出的模拟信号经过误差传感器产生1比特数字流信号输入自适应系数更新模块，与F-x滤波器模块也输出的N比特PCM信号共同参与自适应数字滤波器系数的调整与迭代。

7.一种如权利要求1所述基于1比特数字信号进行运算的自适应滤波器在F-e LMS自适应信号抵消中的应用，其特征在于：自适应抵消系统由数字域和模拟域两部分组成，数字域部分包括数字滤波器模块、延时模块、自适应系数更新模块及F-e滤波器模块，模拟域部分包括初级通路系统、次级通路系统及误差传感器；由参考传感器产生1比特数字流信号送入数字滤波器模块、延时模块及初级通路系统，数字滤波器模块生成N比特PCM信号送入次级通路系统生成模拟信号与初级通路系统生成的模拟信号进行抵消，抵消后输出的模拟信号经误差传感器产生1比特数字流信号输入F-e滤波器模块，F-e滤波器模块生成的N比特PCM信号与延时模块生成的1比特数字流信号输入自适应系数更新模块进行数字滤波器系数的调整与迭代。

8.根据权利要求7所述在F-e LMS自适应信号抵消中的应用，其特征在于：延时模块的延迟时间为F-e滤波器模块的滤波器阶数乘以1比特数字流信号采样周期。