自适应滤波器FPGA的实现.doc

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自适应LMS滤波器在FPGA中的实现发布日期:2006-07-29作者:杨跃忠阙沛文李亮来源:微计算机信息
摘要：本文介绍了自适应滤波器的实现方法，给出了基于LMS算法自适应滤波器在FPGA中的实现，简单介绍了这种实现方法的各个功能模块，主要包括输入信号的延时输出模块、控制模块、误差计算模块、权值计算和存储模块。并通过在ALTERA公司提供的QUARTUSII平台上采用VHDL语言编程，利用MATLAB和QUARTUSII相结合进行了硬件仿真，结果表明了采用FPGA实现自适应滤波器是有效的。关键词：自适应滤波，FPGA，LMS，VHDL语言
引言对于自适应滤波器，IIR和FIR两种形式都可以考虑，而FIR滤波器是实际应用较广泛的。FIR滤波器只有可调的零点，因此它没有IIR因兼有可调的零点和极点而带来的不稳定问题，另外，LMS计算量小，比较容易进行硬件实现，所以本文所设计的自适应滤波器是在FIR的基础上构建的LMS自适应滤波器。
2．LMS自适应滤波器的算法构想
可以将基于LMS算法的自适应滤波器的算法过程表示成如图1所示。

图1LMS算法实现的原理框图
根据LMS算法的计算过程完成的功能，在FPGA设计实现时，可以主要分为FIR滤波器模块、误差计算模块、权值更新模块、权值存储模块和控制模块。其模块框图如图2所示。
LMS自适应滤波器的算法中，主要是小数的加法和乘法运算