基于FPGA技术的自适应滤波器设计

刘伟 唐诗 沈国杰 邰燕 王丽芳



基于FPGA技术的自适应滤波器设计

刘伟 唐诗 沈国杰 邰燕 王丽芳

重庆大学城市科技学院，重庆 402167

随着数字处理技术的发展，自适应滤波器已在手机通信设备、数字电视以及各种医疗影像检测设备得到广泛应用。本系统采用自制线性电压源，提供5V以及12V的电压，依据自适应算法（LMS）的原理将波形滤出，对一些噪声信号的特性，采用最小均方（LMS）算法转变自适应的系数，自适应的过程涉及将代价函数用于确定如何更改滤波器系数从而减小下一次迭代过程成本的算法。使用运放OPA2227构成加法器，有用信号A与干扰信号B是两个独立的信号源，将它们加到一起，就得到一个混合信号C。再经过运放OPA222构成的移相器，得到一个可手动移相（0°～180°）的信号D，然后输入到自适应滤波模块当中，用自适应算法将有用信号A滤出。

自适应滤波器；最小均方（LMS）算法；FPGA

1 系统方案

1.1 系统结构

本系统的系统结构图如图1所示。

图1 系统结构图

利用加法器模块把独立有用信号源A与独立干扰信号源B相加得到混合信号C，把混合信号C送入移相器后得到信号D，然后把信号D和独立干扰信号B分别用ADC转换为数字信号，把这两个数字信号送入FPGA中，利用自适应算法（LMS）把干扰信号滤除，得到有用信号，把得到的信号通过DAC转换为模拟信号，从而还原有用信号。

1.2 方案比较选择

1.2.1 加法模块

在电子学中，加法器是一种数位电路，可以进行数字的加法计算，利用有用信号和干扰信号进行叠加。……