基于DSP6713的IIR格型自適應濾波器

3.1 自適應IIR格型濾波器

　　自適應濾波器就是其權系數可以根據某種自適應算法來(lái)不斷修改，使系統的沖激響應滿(mǎn)足給定的性能判斷。它的設計包括結構設計和自適應算法的選取、最佳參數的確定，以及有效字長(cháng)效應影響的最小化等。自適應濾波器的原理圖如圖2所示。它主要由兩部分組成：系數可調的數字濾波器和用來(lái)調節或修正濾波器系數的自適應算法。

　　圖中濾波器的結構可以是IIR型結構，也可以是FIR型結構。盡管IIR結構的濾波器性能不夠穩定，但在實(shí)際應用中它能夠以很小的復雜度實(shí)現和FIR濾波器相同的功能，且可以利用模擬濾波器設計的結果，所以在對穩定性要求不高的情況下這是一個(gè)理想的選擇。本文所采用的是IIR格型自適應濾波器，格型結構的優(yōu)點(diǎn)是按階遞歸，增加或者減少級數不會(huì )影響已經(jīng)存在的階數設計。

　　格型IIR濾波器的結構框圖如圖3所示。它由兩個(gè)格型濾波器級聯(lián)而成，上方的格型濾波器H1(z)的輸入為Input，輸出設為s0(n);下方的格型濾波器H2(z)的輸入為s0(n)，輸出為Output。

　　采用TI公司開(kāi)發(fā)的C67xDSPLIB庫函數DSPF_sp_iirlat。DSPF_sp_iirlat是單精度IIR格型濾波算法。其C語(yǔ)言形式為：

　　3.2 自適應濾波器算法

　　在前面討論了自適應濾波器的原理和結構，接下來(lái)討論自適應濾波器的另一個(gè)關(guān)鍵組成部分：自適應算法。目前，大多數自適應濾波器都采用最小均方算法(LMS)，因為它容易設計、實(shí)現且性能穩健。自適應算法是根據某種準則來(lái)設計的，目的在于設法使y(n)和d(n)盡量接近，不同的算法實(shí)質(zhì)一樣，只是接近的衡量標準不一樣。最常用的準則是最小均方誤差(Mean Square Error，MSE)準則，即期望信號d(n)與濾波器輸出y(n)之差e(n)的平方值最小，并根據這個(gè)準則來(lái)不斷調整自適應算法。采用TI公司開(kāi)發(fā)的C67xDSPLIB庫函數DSPF_sp_lms。DSPF_ sp_lms為單精度浮點(diǎn)LMS算法，實(shí)現LMS自適應算法。其C語(yǔ)言形式為：

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