一种基于PI技术的并行自适应滤波算法

来源 :同济大学信息与通信工程系 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:snowliya
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自适应滤波作为数字信号处理的一个重要内容,具有自适应调节滤波器权值 的优点,能够适应相对复杂的信号环境,从而被广泛地应用于各种信号处理领域。 特别是在近十五年来发展迅速,受到国内外学者极大重视,有着极其广泛的应用。 随着大规模集成电路的发展,越来越多的计算机及信息处理系统采用了并行处理 的体系结构,以提高运算速度、满足人们对处理能力的高效、实时的要求。因此 关于各种高速自适应滤波算法的研究已逐渐成为一个研究热点。 本论文在自适应滤波技术的基础上,提出了一种基于PI技术 (Pipelining/Interleaving)的自适应滤波器结构,并导出了相应的并行自适 应LMS算法,这种滤波器并行度高,结构简单。对-N阶的串行滤波器而言,本 文提出的并行自适应滤波采用K个长度均为N/K的FIR滤波器就可实现K输入K 输出的自适应处理,与串行处理(单入单出)的滤波结构相当,并且其结构的的 复杂程度远远低于其它并行结构,所以在保证较高的数据通过率和较低的系统功 耗的同时,因为结构简单而更易于实现。 PI技术即Pipelining/Interleaving。它综合了流水线(Pipelining)技术和交叉 存取(Interleaving)技术的特点,它能针对速度和性能的要求,提供更有效的数字 滤波器结构。于是本论文以FIR滤波器为原型,在分析了基于多项式并行表示的 并行LMS算法结构基础上,提出了基于PI(Pipelining/Interleaving)技术的 一种新的自适应滤波并行算法结构,并在此基础上提出了相应的并行自适应LMS 算法。借助MATLAB实验仿真,与普通串行自适应滤波结构以及基于多项式表示 的并行滤波结构进行了比较,实验仿真运行结果表明新结构算法在收敛速度上明 显优于前两者,从而为并行自适应实时处理提供了现实的可行性。
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