[發(fā)明專利]一種快速迭代自適應(yīng)濾波方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710115303.1
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN108510996B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙風(fēng)光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海聞通信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G10L21/0208
• 分類號(hào): G10L21/0208;G10L21/0216;G10L19/26
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1.一種快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于：該方法采用如下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟1：對(duì)雙信道數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，雙信道指雙組信道，其中一組信道作為原始信號(hào)通道，另一組信道作為參考信號(hào)通道，其中原始信號(hào)包括噪音數(shù)字信號(hào)和目標(biāo)數(shù)字信號(hào)，參考信號(hào)作為噪音數(shù)字信號(hào)處理；

步驟2：采用改進(jìn)的LMS自適應(yīng)迭代濾波對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波降噪處理，消除噪音數(shù)字信號(hào)對(duì)目標(biāo)數(shù)字信號(hào)的影響，濾波處理迭代公式如下：

e(n)＝d(n)-W(n)X(n)

W(n+1)＝W(n)+2μ(n)X(n) (1)；

公式(1)中：d(n)為輸入的原始信號(hào)通道數(shù)據(jù)，X(n)是輸入?yún)⒖夹盘?hào)通道數(shù)據(jù)x(n)的記憶片段，為一N階向量，即X(n)＝(x(n)，x(n-1)，…，x(n-N-1))；W(n)是權(quán)重系數(shù)，也稱為濾波系數(shù)，也是一N階向量；e(n)為殘差標(biāo)量；μ(n)為步長因子，其絕對(duì)值可為常量，也可為變量，為達(dá)到快速的收斂效果，通常其絕對(duì)值取值在0.1到1之間；

步驟3：調(diào)節(jié)步長因子直至獲得最佳目標(biāo)數(shù)字信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述步驟1中數(shù)字信號(hào)包括語音信號(hào)、圖像信號(hào)、自動(dòng)化控制信號(hào)、測(cè)量信號(hào)和無線電信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述步驟2中μ(n)的絕對(duì)值取值為常量時(shí)，μ(n)＝μsign(e(n))，其中μ為一取值為正的常量，

步驟2中e(n)用于決定μ(n)取值的正負(fù)，當(dāng)e(n)≥0時(shí)，μ(n)＝μ，為正值，否則μ(n)＝-μ，為負(fù)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述步驟2中μ(n)的絕對(duì)值取值為變量時(shí)，μ(n)＝γ(n)sign(e(n))，其中γ(n)是由e(n)或x(n)控制的可變正序列，

步驟2中e(n)用于決定μ(n)取值的正負(fù)，當(dāng)e(n)≥0時(shí)，μ(n)＝γ(n)，為正值，否則μ(n)＝-γ(n)，為負(fù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述常量μ的取值范圍為0.1≤μ≤1，相應(yīng)的步長因子μ(n)的絕對(duì)值取值范圍與μ相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述γ(n)＝β(1-exp(-αe(n)²))，其中β和α為大于0的常數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述γ(n)＝βlog(1+αe(n)²)，其中β和α為大于0的常數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述其中β和α為大于0的常數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)力要求3所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述步驟3中調(diào)節(jié)步長因子即調(diào)整常量μ，直至獲得最佳目標(biāo)數(shù)字信號(hào)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)力要求6所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述步驟3中調(diào)節(jié)步長因子即調(diào)整常數(shù)β和α，直至獲得最佳目標(biāo)數(shù)字信號(hào)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)力要求7所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述步驟3中調(diào)節(jié)步長因子即調(diào)整常數(shù)β和α，直至獲得最佳目標(biāo)數(shù)字信號(hào)。

12.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)力要求8所述的快速迭代自適應(yīng)濾波方法，其特征在于，所述步驟3中調(diào)節(jié)步長因子即調(diào)整常數(shù)β和α，直至獲得最佳目標(biāo)數(shù)字信號(hào)。