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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。