基于梯度自适应格型滤波的外辐射源雷达多径杂波抑制算法

外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,传统的梯度自适应格型(gradient adaptive lattice,GAL)滤波是一种有效的杂波抑制算法,但该算法需要根据经验合理设置步长参数,收敛速率慢,在抑制杂波的同时会造成处理距离元内的目标回波被部分相消。基于传统的GAL滤波提出了一种改进的GAL算法及其前后向预测误差的归一化形式,该算法通过最小化前向和后向预测误差的均方值估计反射系数,并通过最小化多重回归滤波的均方误差估计其权系数。相对传统的算法而言,改进的算法不需设置步长参数、收敛速率快、对处理距离元内的目标回波基本没有影响。仿真和实测数据处理结果验证了该算法的有效性。

梯度自适应格型滤波联合算法的性能分析

针对在非平稳环境下,以最小均方(LMS)为代表的自适应梯度算法跟踪输入信号的能力不强和稳定性不够的问题,设计了一种以梯度自适应格型算法与线性组合器组成的联合处理器,并在白噪声、车载噪声、粉红噪声三种环境下的性能进行了仿真实验。结果显示该处理器在平稳和非平稳两种干扰环境下都只需要约20次迭代运算达到稳定,相对于横向自适应最小均方算法不仅减少了算法总的复杂度,而且对微弱信号的信噪比改善能力更强。研究表明该算法既满足收敛速度快、精度高、稳定性好等要求,又可以节省硬件资源。

梯度自适应格型联合处理器的FPGA设计

梯度自适应格型联合处理(GALJP)器的现场可编程门阵列(FPGA)设计是实现自适应滤波器处理非平稳信号的关键技术。利用多种电子设计自动化(EDA)工具并通过行为级、寄存器传输级和门级等3级仿真设计流程,在EP2C5T144C6芯片上设计了一个用于自适应去噪的GALJP电路模型。结果表明,在相同条件下,GALJP滤波器的时钟频率约为横向最小均方误差(LMS)滤波器的1/4。但因达到收敛的迭代次数仅为横向LMS滤波器的1/50,收敛速度反而提高了10倍以上,滤波器阶数的降低也极大减小了硬件资源。

基于FPGA的梯度自适应格型滤波器设计

对于高灵敏度的数字信号的处理需要使用数值特性优良的格型滤波器。利用EDA技术设计了梯度自适应格型滤波器。实验表明更新反射系数的步长应随着模块数的增加逐步减小。对梯度自适应格型滤波器的单独模块采用驰豫超前技术设计,显著提高了FPGA的运行时钟速率。

基于FPGA的高速自适应格型滤波器的实现

针对高速高灵敏度数字信号处理时对于自适应滤波器的数值特性和实时性的要求,在一种自适应格型联合滤波器的基础上提出算法改进,采用驰豫超前流水线技术和时序重构技术,在损失较小滤波性能的情况下,在FPGA中实现算法并可以达到较高的工作频率。

流水线自适应格型联合处理器的FPGA设计

针对用FPGA设计梯度自适应格型联合处理滤波器时,由于自身算法复杂度引起的时钟速度过低问题,提出了一种驰豫超前的流水线优化设计方案.该方案对组成联合处理器的格型节和横向组合器的级间环路中权值更新和误差更新值,分别采用延时技术进行近似处理,缩短了关键路径的计算量,并通过FPGA的仿真设计流程得到了流水线深度和时钟速度的关系.结果表明在不改变自适应参数的情况下,采用三级流水线仅增加逻辑宏单元60%消耗,可以使GALJP滤波器时钟速度提高近30%.

一种快速自适应谱估计算法

通过对梯度格型快速自适应算法的研究，结合最大熵谱外推目前存在的缺点，将梯度格型算法应用于最大熵谱外推中，并将其与伯格算法进行了比较。

自适应滤波抑制电机脉冲干扰效果分析

针对电机瞬态脉冲对无线通信设备的强干扰问题,以直流永磁电机干扰环境为例建立了自适应滤波器的抗干扰模型。首先分析直流永磁电机电磁干扰的传导机理,由此得到干扰脉冲的信号形式,然后利用干扰的先验信息,使用自适应滤波器对此干扰予以抑制,从而提取淹没于强干扰中的有用信号。分别使用基于LMS算法的横向结构和基于GAL算法的格形结构对相应波形和频谱进行仿真,结果表明:只要适当地设置有关参数,自适应滤波对电机脉冲干扰能起到有效的抑制作用;就收敛速度而言,后者优于前者。

外推算法在实时杂波模拟中的应用

由于实时性和计算量上的要求,在实时雷达杂波模拟系统中利用网格划分法计算出来的杂波功率谱点数有限,一般不超过1 024点。为了提高模拟得到的时域杂波序列的频率分辨率,改善由于在DSP上46 ms内重复使用同一段序列所导致的周期性,特别引入了最大熵外推算法及其改进的梯度格型快速自适应算法,扩大了时域序列的点数。实践证明,使用该外推方法可以在保证实时性的前提下,将杂波重构过程频率分辨率提高1倍。

MIMO系统的自适应均衡技术研究

研究了用于 MIMO系统的自适应均衡的几种算法 ,比较了最小均方算法 (L MS)、递归最小二乘算法 (RL S)、判决反馈算法 (DF E)、格型梯度自适应均衡算法 (GA L E)和格型最小二乘自适应均衡算法 (L SAL E)。文章的最后给出了仿真结果及结论。

基于GALJP滤波器的迟滞特性建模与补偿控制

提出一种采用正交结构并基于Backlash算子的梯度自适应格型联合处理(GALJP)滤波器用于压电陶瓷致动器迟滞特性建模与逆补偿控制。该滤波器综合了梯度格型滤波器与自适应横向滤波器的优点,可以在阶数较低时达到良好的控制效果。首先在衰减正弦波信号下建立基于GALJP的迟滞正模型,研究表明在阶数为2时,模型的均方根误差最小,仅为0.0104μm。然后在半实物仿真实验平台上使用2阶的GALJP滤波器进行压电陶瓷致动器的迟滞补偿控制实验。实验结果表明,利用这种控制方法在随机三角波和随机正弦波信号激励下均有很好的跟踪效果,均方根误差为总行程的0.0238%和0.0262%。