[发明专利]一种基于NLMS算法的自适应滤波器的构建方法

摘要

一种基于NLMS算法的自适应滤波器的构建方法，该方法具体步骤如下步骤一确定参数；步骤二初始化；步骤三确定数据。本发明利用自适应滤波器中步长的变化，增强其滤波性能，尤其在低信噪比环境下，提高了滤波系统的抗噪能力。它在自适应滤波技术领域里具有较好的实用价值及广阔地应用前景。

主权项

一种基于NLMS算法的自适应滤波器的构建方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：确定参数：M＝抽头数即滤波器长度，μ(n)＝自适应常数即步长因子，其中μ(n)的算法为β(n)=2-2ϵϵ+σ3(n)]]>μ(n)=μmaxδ+X(n)TX(n)(β(n)≥μmax)β(n)δ+X(n)TX(n)(μmax>β(n))]]>式中δ是稳定参数，ε是调整参数，X(n)表示第n个时刻输入信号向量；σ(n)＝λσ(n‑1)+(1‑λ)|e(n)e(n‑1)|在迭代初期阶段，|e(n)e(n‑1)|是一个比较大的值，从而ε＜σ(n)，导致接近于零，被舍去，β(n)＝2，步长因子近似为或因此，在迭代初期阶段步长因子保持在一个比较高的水平上；另一方面，当估计误差e(n)比较小时，ε＜σ(n)，可得因此，在收敛阶段步长因子保持在一个比较小的水平上；要使改进算法达到很好的效果，必须找到一个合适的调整参数ε，使其在迭代初始阶段ε＜σ(n)，而在收敛阶段ε＜σ(n)；步骤二：初始化：如果知道抽头权向量的先验知识，则用它来作为的值；否则令步骤三：确定数据：a)给定的：x(n)＝第n时间M×1抽头输入向量，d(n)＝第n时间步的期望响应；b)要计算的：根据重叠存储法进行线性卷积得到M×1维的滤波器频域输出向量为：yT(k)=[y(kM),y(kM+1),...,y(kM+M-1)]=lastMelementsofIFFT[U(k)W^(k)]]]>误差信号向量为：e(k)＝[e(kM),e(kM+1),...,e(kM+M‑1)]T＝d(k)‑y(k)滤波器抽头权系数更新：W^(k+1)=W^(k)+μFFTF^(k)0]]>其中：F^(k)=firstMelementsofIFFT[UH(k)E(k)]]]>式中μ表示频域块算法的步长因子，X(n)表示第n个时刻输入信号向量，X(n)＝[x(n),x(n‑1),…，x(n‑M+1)],M表示滤波器的长度，d(k)表示第k块时的期望响应向量，w(k)表示第k块的时域抽头向量。