基于組合自適應(yīng)橫向?yàn)V波器的噪聲消除

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1、航天電子對(duì)抗第30卷第5期基于組合自適應(yīng)橫向?yàn)V波器的噪聲消除路翠華，李國(guó)林，陸巍巍(海軍航空工程學(xué)院，山東煙臺(tái)264001)摘要：為有效消除無(wú)法獲取相關(guān)噪聲源情況下有用窄帶信號(hào)中的噪聲，根據(jù)窄帶信號(hào)的可預(yù)測(cè)特性，采用自適應(yīng)橫向?yàn)V波器對(duì)噪聲進(jìn)行抑制。為進(jìn)一步提高噪聲消除性能，設(shè)計(jì)了組合自適應(yīng)橫向?yàn)V波器結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)對(duì)窄帶信號(hào)中的噪聲進(jìn)行消除，計(jì)算量明顯小于采用普通自適應(yīng)橫向?yàn)V波結(jié)構(gòu)，并且能獲得更好的噪聲消除效果。關(guān)鍵詞：噪聲消除；窄帶信號(hào)；自適應(yīng)橫向?yàn)V波器中圖分類號(hào)：TN971+．1：TN911．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ANoisecancenationbasedoncombinedadapti

2、vetransversalfilterLuCuihua，LiGuolin，LuWeiwei(NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，Yantai264001，Shandong，China)Abst髓ct：Inordertocancelnoiseinmrrow_bandsignalswithoutcorrelatedlnoisesource，anadaptivetransversalfilterisadoptedtoexcisenoiseaccordingtothecharacteristicthatnarrow—bandsignalcan

3、beforecasted．Inordertoimprovetheabilityofanti-noise，acombinedadaptivetransversalfilterisdesigned．Ifacombinedadaptivetransversalfilterisadoptedtoexcisenoise，comparedwithacommonadaptivetransversalfilter，thequantityofcalculationissmallerandtheeffectofanti_noiseisbetter．Keywords：noisecancenation；nar

4、row-bandsignal；adaptivetransversalfilter0引言1基于自適應(yīng)橫向?yàn)V波器的噪聲消除原理噪聲干擾無(wú)處不在，如通信中的回波、各類機(jī)器工作時(shí)的噪聲、汽車?guó)Q笛聲等。實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到噪聲背景下提取有用信號(hào)的問(wèn)題。隨著自適應(yīng)濾波技術(shù)的發(fā)展，采用自適應(yīng)濾波對(duì)噪聲進(jìn)行消除成為主要研究熱點(diǎn)。文獻(xiàn)[1～4]將自適應(yīng)濾波技術(shù)應(yīng)用到噪聲消除中，文獻(xiàn)[5]對(duì)噪聲消除中各自適應(yīng)濾波算法性能進(jìn)行了仿真比較。但上述方法中自適應(yīng)濾波器參考輸入的噪聲源需要與原始輸入中的噪聲相關(guān)，而有些情況下相關(guān)的噪聲源是無(wú)法獲取的。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文研究了在沒(méi)有相關(guān)噪聲源情況下，窄帶信號(hào)的噪聲消

5、除問(wèn)題。根據(jù)窄帶信號(hào)的可預(yù)測(cè)特性，采用自適應(yīng)橫向?yàn)V波器對(duì)噪聲進(jìn)行消除。為進(jìn)一步提高噪聲消除性能，設(shè)計(jì)了組合橫向自適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)，并對(duì)噪聲消除效果進(jìn)行了仿真分析。收稿日期：2014一07一04；2014一08一05修回。作者簡(jiǎn)介：路翠華(1978一)，女，講師，博士，主要研究方向?yàn)樽赃m應(yīng)信號(hào)處理?；谧赃m應(yīng)橫向?yàn)V波器的噪聲消除原理如圖1所示。圖1基于自適應(yīng)橫向?yàn)V波器的噪聲消除原理圖1中z(咒)為濾波器輸入信號(hào)，y(n)為有用窄帶信號(hào)，u(，z)為噪聲，濾波器抽頭輸入信號(hào)矢量為x(咒)一[z(咒)z(n一1)?z(咒一M+1)]T，濾波系數(shù)矢量為∞(以)一[∞。(咒)叫2(n)?∞M(扎)

6、]T。則輸出信號(hào)多(n)為：^f多(扎)一∑叫；(咒)z(，l一汁1)一份T(，1)z(咒)(1)f=1因窄帶信號(hào)可預(yù)測(cè)性比較好，而噪聲的可預(yù)測(cè)性2014(5)路翠華，等：基于組合自適應(yīng)橫向?yàn)V波器的噪聲消除49比較差，所以可通過(guò)自適應(yīng)調(diào)整濾波器權(quán)值使多(九)一了(扎)，從而達(dá)到噪聲消除的目的。2基于自適應(yīng)組合橫向?yàn)V波器的噪聲消除原理圖1中的濾波器期望響應(yīng)采用含有噪聲的輸入信號(hào)z(咒)，因z(咒)含有噪聲口(咒)，所以當(dāng)信噪比比較低時(shí)達(dá)不到很好的噪聲消除效果。自適應(yīng)濾波器的輸出信號(hào)多(n)相對(duì)于z(以)更接近有用窄帶信號(hào)y(n)，基于這個(gè)事實(shí)，設(shè)計(jì)了組合自適應(yīng)橫向?yàn)V波結(jié)構(gòu)，采用第一級(jí)濾波

7、器的輸出信號(hào)多(，z)作為第二級(jí)濾波器的期望響應(yīng)，如圖2所示。圖2基于組合自適應(yīng)橫向?yàn)V波結(jié)構(gòu)的噪聲消除原理3噪聲消除應(yīng)用仿真下面通過(guò)仿真對(duì)比分析采用組合自適應(yīng)橫向?yàn)V波結(jié)構(gòu)和采用1次橫向自適應(yīng)濾波結(jié)構(gòu)進(jìn)行噪聲消除的效果。仿真信號(hào)選取連續(xù)波多普勒無(wú)線電引信的回波信號(hào)。彈目交匯條件如下：脫靶量10—8m，彈目相對(duì)>型’=三}燕蠢‘u-·k▲LlL-J▲“．．LL-J¨--k■u』運(yùn)動(dòng)速度為1000m／s。引信開(kāi)始工作時(shí)彈目距離在彈目相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度方向的