基于组合自适应横向滤波器的噪声消除

路翠华，李国林，陆巍巍

（海军航空工程学院，山东 烟台264001）

0 引言

噪声干扰无处不在，如通信中的回波、各类机器工作时的噪声、汽车鸣笛声等。实际应用中，经常会遇到噪声背景下提取有用信号的问题。随着自适应滤波技术的发展，采用自适应滤波对噪声进行消除成为主要研究热点。文献［1～4］将自适应滤波技术应用到噪声消除中，文献［5］对噪声消除中各自适应滤波算法性能进行了仿真比较。但上述方法中自适应滤波器参考输入的噪声源需要与原始输入中的噪声相关，而有些情况下相关的噪声源是无法获取的。针对这个问题，本文研究了在没有相关噪声源情况下，窄带信号的噪声消除问题。根据窄带信号的可预测特性，采用自适应横向滤波器对噪声进行消除。为进一步提高噪声消除性能，设计了组合横向自适应滤波器结构，并对噪声消除效果进行了仿真分析。

1 基于自适应横向滤波器的噪声消除原理

基于自适应横向滤波器的噪声消除原理如图1所示。

图1 基于自适应横向滤波器的噪声消除原理

图1中 x（n） 为滤波器输入信号，y（n）为有用窄带信号， v（n）为噪声，滤波器抽头输入信号矢量为x（n）＝［x（n）x（n-1）…x（n-M＋1）］T，滤波系数矢量为ω（n）＝［ω1（n）ω2（n）…ωM（n）］T。则输出信号（n）为：

因窄带信号可预测性比较好，而噪声的可预测性比较差，所以可通过自适应调整滤波器权值使（n） →y（n） ，从而达到噪声消除的目的。

2 基于自适应组合横向滤波器的噪声消除原理

图1中的滤波器期望响应采用含有噪声的输入信号 x（n） ，因 x（n） 含有噪声 v（n） ，所以当信噪比比较低时达不到很好的噪声消除效果。……