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《基于FPGA的回波抵消器設(shè)計【開題報告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)論文】》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、本科畢業(yè)論文系列開題報告電子信息工程基于FPGA的回波抵消器設(shè)計一、課題研究意義及現(xiàn)狀在數(shù)字通信、衛(wèi)星通信等系統(tǒng)中，不同程度的存在回波現(xiàn)象，影響了通信質(zhì)量。而隨著通訊、數(shù)字信號處理和大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對語音通信質(zhì)量的要求越來越高。為了消除回波可以采用回波抵消器，它能估計回波路徑的特征參數(shù)，以產(chǎn)生一個估計的回波信號，然后從接收信號中減去該信號，以實現(xiàn)回波抵消。而一般采用自適應(yīng)濾波器模擬回波路徑，可以跟蹤回波路徑的變化。當(dāng)今實現(xiàn)自適應(yīng)濾波器的算法很多，主要可分為兩類基本算法：最小均方誤差
2、（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法。RLS（RecursiveLeast-squares）算法是在牛頓優(yōu)化算法基礎(chǔ)上改進(jìn)的，該算法對輸入的數(shù)據(jù)矢量無任何限制，在FIR濾波和陣列處理中都可使用，具有較高數(shù)值精度；LMS較RLS算法收斂速度慢，但算法教簡單，計算量小易于實時處理，通過參數(shù)調(diào)節(jié)仍可取得較好濾波效果。兩種自適應(yīng)濾波器算法具有很高的工程應(yīng)有價值。在各種自適應(yīng)濾波器算法中LMS算法教簡單，計算量小易于實時處理，一種很有用且很簡單的估計梯度的方法,在信號處理中得到廣泛應(yīng)用。隨著數(shù)字超大規(guī)模
3、集成(VLSI)技術(shù)的發(fā)展,自適應(yīng)信號處理技術(shù)在許多領(lǐng)域(例如:數(shù)字通信、雷達(dá)、生物醫(yī)學(xué)、地震學(xué)、導(dǎo)航系統(tǒng)等)得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)上自適應(yīng)信號處理是基于DSP處理器實現(xiàn)的,但其固有的缺點無法滿足高速、實時系統(tǒng)的要求,而利用FPGA實現(xiàn)自適應(yīng)信號處理能夠很好地解決并行性和速度問題以及改善系統(tǒng)的抗干擾能力。傳統(tǒng)上,自適應(yīng)濾波器的FPGA實現(xiàn)主要是采用VHDL或者VerilogHDL等硬件描述語言通過編寫代碼來實現(xiàn)的,這種方式開發(fā)效率低,難度比較大,也不便于仿真觀察。而DSPBuilder工具則能更好地滿
4、足開發(fā)要求。本次設(shè)計主要是利用LMS算法，以設(shè)計LMS自適應(yīng)去噪濾波器為基礎(chǔ)來設(shè)計回波抵消器，通過DSPBuilder平臺，最終通過FPGA來輸出實現(xiàn)。使用FPGA來設(shè)計分頻器，并驗證設(shè)計電路的正確性和可靠性。二、課題研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)主要內(nèi)容：設(shè)計一個基于LMS的自適應(yīng)濾波器原理的回波抵消器，在DSPBuilder平臺上進(jìn)行設(shè)計，仿真并且轉(zhuǎn)換為VHDL語言，最后在QUARTUSII中實現(xiàn)FPGA來設(shè)計。預(yù)期目標(biāo)1、實現(xiàn)整個系統(tǒng)的設(shè)計；2、實現(xiàn)基于DEII平臺的回波抵消器的仿真驗證；3、完成論
5、文的撰寫。三、課題研究的方法及措施圖1自適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)的一般形式圖1為自適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)的一般形式，輸出信號Y(k)與標(biāo)準(zhǔn)信號（又稱期望信號）進(jìn)行比較，得到誤差信號。誤差信號和輸入信號通過自適應(yīng)算法對濾波器的權(quán)系數(shù)進(jìn)行調(diào)整,使得誤差信號最小。重復(fù)上面過程，并以此為根據(jù)自動調(diào)整濾波器權(quán)系數(shù)，從而達(dá)到最佳的濾波效果。一旦輸入信號的規(guī)律發(fā)生了變化，濾波器能夠自動跟蹤輸入信號變化，自動調(diào)整濾波器的權(quán)系數(shù)，最終達(dá)到濾波效果，實現(xiàn)自適應(yīng)過程。圖2是使用自適應(yīng)濾波器的系統(tǒng)識別原理圖。圖2自適應(yīng)濾波器的系統(tǒng)識別原理圖
6、在本次設(shè)計的回波抵消器中主要是應(yīng)用了自適應(yīng)濾波器模擬回波路徑，可以跟蹤回波路徑的變化的原理,以產(chǎn)生一個估計的回波信號，然后從接收信號中減去該信號，以實現(xiàn)回波抵消。在本次設(shè)計中主要采用DEII硬件平臺，QUARTUSII/MATLAB集成設(shè)計環(huán)境，在DSPBuilder的環(huán)境上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計與仿真，實現(xiàn)信號回波抵消的功能。四、課題研究進(jìn)度計劃畢業(yè)設(shè)計期限：自2010年10月20至2011年4月20日。第1周—第2周：分析任務(wù)，查閱相關(guān)文獻(xiàn),研究并分析課題的關(guān)鍵技術(shù)。第3周—第4周：熟悉MATLAB、DS
7、P?BUILDER和QUARTUSII集成環(huán)境。設(shè)計系統(tǒng)總體方案，完成開題報告、文獻(xiàn)綜述、外文翻譯。第5周—第6周：系統(tǒng)總體方案設(shè)計，軟件程序設(shè)計。第7周—第8周：撰寫設(shè)計論文。第9周—第10周：系統(tǒng)調(diào)試并完善。第11周—第12周：設(shè)計作品完善，論文修改。五、參考文獻(xiàn)[1]齊海兵.基于LMS的自適應(yīng)去噪濾波器設(shè)計[J].信息技術(shù),2006,（6）:87～88.[2]楊東,王建業(yè),蔡飛.基于DSP開發(fā)工具的自適應(yīng)濾波器[J].探測與控制學(xué)報,2010,6,32(3):80～82.[3]張園,華永平.基
8、于DSPBuilder的回波抵消器設(shè)計與實現(xiàn)[J].西安科技,2010,7,15,23(7):95～97.[4]謝智波.自適應(yīng)回波抵消器的算法分析與比較[J].浙江萬里學(xué)院學(xué)報，2007，9,20(5):40～42.[5]崔麗珍杜普選.基于DSP的回波抵消技術(shù)[J].包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報，2005，6,24(2)：168～170.[6]李正周.MATLAB數(shù)字信號處理與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008，5.[7]徐光輝，程東旭，黃如.基于FPGA的嵌入式開發(fā)與應(yīng)
