LMS滤波器

计算输出,错误,和重量使用LMS自适应算法

库:
DSP系统工具箱/过滤/自适应滤波器
DSP系统工具箱HDL支持/过滤金宝app

描述

块LMS滤波器可以实现使用五种不同算法的自适应滤波器。块估计滤波器所需的重量或系数最小化错误,e (n)之间的输出信号y (n)和所需的信号,d (n)。输出是过滤后的输入信号,估计所需的信号。错误的端口输出的结果减去期望信号的输出信号。

在特定的条件下,这一块也支持SIMD代码生成。金宝app有关详细信息,请参见代码生成。

例子

通过自适应滤波延时信道估计

自适应估计噪声输入信号的时间延迟使用LMS自适应冷杉算法。

开放模式

自适应滤波器的收敛

比较了使用不同的LMS自适应滤波器的收敛速度的算法。

打开脚本

港口

输入

全部展开

输入- - - - - -输入信号
标量|向量

连接的信号,你想过滤,指定为一个标量或列向量。

当输入是定点时,它必须签署。

当你设置算法参数符号误差LMS,Sign-Data LMS,或Sign-Sign LMS通过数据输入输入端口必须是真实的。

数据类型:单|双|不动点

想要的- - - - - -期望信号
向量|矩阵

连接所需的信号,指定为一个向量或矩阵。所需的信号必须具有相同的数据类型,复杂性,和尺寸输入信号。

当输入定点,期望信号必须签署了定点。

当你设置算法参数符号误差LMS,Sign-Data LMS,或Sign-Sign LMS通过数据输入想要的端口必须是真实的。

数据类型:单|双|不动点

步长- - - - - -步长
标量

进入步长μ。归一化LMS方程的收敛,0 <µ< 2。输入类型必须匹配的类型输入端口。

当输入定点,步长必须签署了定点。

依赖关系

这个端口似乎只有当你设置通过指定步长参数输入端口。

数据类型:单|双|不动点

适应- - - - - -更新滤波器权值
标量|向量

当这个端口的输入大于零,块不断更新滤波器权重。当这个端口的输入是小于或等于零,过滤器的重量保持在他们当前的值。

依赖关系

这个端口似乎只有当你设置适应港口参数在。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|布尔

重置- - - - - -重置滤波器权重
标量|向量

信号滤波器权重的值重置为其初始值,指定为一个向量。块重置滤波器权重时复位复位端口检测到事件。复位信号速率必须相同速率的信号输入的数据。

重置事件类型,请参阅重置参数。

依赖关系

这个端口似乎只有当你设置重新设置端口参数前沿,下降沿,要么边缘,或零的样本。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|布尔

输出

全部展开

输出- - - - - -输出信号
标量|向量

输出过滤输入信号,即期望信号的估计。它是相同的大小和复杂性作为输入信号。

输出信号具有相同的数据类型作为所需的信号。

数据类型:单|双|不动点

错误- - - - - -输出之间的误差和所需的信号
标量|向量

输出的结果减去期望信号的输出信号。

误差信号具有相同的数据类型作为所需的信号。

数据类型:单|双|不动点

出世- - - - - -更新滤波器权值
标量|向量

对于每一次迭代,块输出当前更新滤波器权重从这个港口。

权重数据类型必须匹配的类型输入港口浮点信号。遵守权重参数定点信号。

依赖关系

这个端口似乎只有当你设置输出滤波器的权重参数在。

数据类型:单|双|不动点

参数

全部展开

主要选项卡

算法- - - - - -选择算法
`LMS`(默认)|`归一化LMS`|`符号误差LMS`|`Sign-Data LMS`|`Sign-Sign LMS`

选择算法用于计算滤波器的权重。

滤波器长度- - - - - -滤波器长度
`32`(默认)|标量

输入数字滤波器权重向量的长度。

通过指定步长- - - - - -通过指定步长
`对话框`(默认)|`输入端口`

对话框——通过使用指定步长步长(亩)参数。
输入端口——通过使用指定步长步长端口。

步长(亩)- - - - - -步长
`0.1`(默认)|积极的标量

进入步长μ。归一化LMS方程的收敛,0 <µ< 2。

可调:是的

依赖关系

这个参数只出现当你设置通过指定步长参数对话框。

泄漏的因素(0,1)- - - - - -泄漏的因素
`1.0`(默认)|标量

进入泄漏的因素,0 < 1 -μα≤1。

可调:是的

初始值的权重进行过滤- - - - - -初始值的权重进行过滤
`0`向量(默认)| |标量

输入初始滤波器权重w(0)作为一个向量或一个标量。当你进入一个标量,块使用标量值创建一个向量滤波器的权重。这个向量的长度等于滤波器长度和它的所有值都等于标量值。

适应港口- - - - - -使适应港口
`在`(默认)|`从`

选中此复选框来启用的适应输入端口。

重新设置端口- - - - - -重新设置端口
`没有一个`(默认)|`前沿`|`下降沿`|`要么边缘`|`零的样本`

当你想过滤权重的值重置为它们的初始值,使用重新设置端口参数。复位信号必须相同率作为数据信号输入。

选择没有一个禁用重置端口。要启用重置港口,从列表中选择以下之一:

前沿——当触发复位操作重置输入下列之一:
- 从负值正数或零
- 从零到一个积极的价值上升,上升不是继续从一个负值上升到零(见下图)

下降沿——当触发复位操作重置输入下列之一:
- 瀑布从正数负数或零
- 瀑布从零到一个负值,秋天不是继续从一个积极的价值为零(见下图)
要么边缘——当触发复位操作重置输入是一个前沿或下降沿
零的样本——在每个样本时触发复位操作复位输入不为零

输出滤波器的权重- - - - - -输出滤波器的权重
`在`(默认)|`从`

选择输出滤波器的权重参数导出过滤器的权重出世端口。对于每一次迭代,块输出当前更新滤波器权重从这个港口。

数据类型选项卡

舍入模式- - - - - -舍入操作方法
`地板上`(默认)|`天花板`|`收敛`|`最近的`|`轮`|`简单的`|`零`

定点运算的舍入模式指定为以下之一:

地板上
天花板
收敛
最近的
轮
简单的
零

更多细节,请参阅舍入模式。

浸透在整数溢出- - - - - -溢出的方法操作
(默认)|

当您选择该参数时,块浸透其定点操作的结果。清楚这个参数时,阻止包裹其定点操作的结果。有关饱和和包装,请参阅溢出模式为定点操作。

参数- - - - - -参数
`同一个词长度作为第一输入`(默认)|`指定字长`|`二进制扩展点`

选择如何指定字长和泄漏的长度比例因子和步长:

同一个词长度作为第一输入——这个词的泄漏系数和步长匹配长度的第一块的输入。在这种模式下,泄漏的长度比例因子和步长自动设置为二进制小数点只扩展为您提供可能的最佳精度系数的值和字长。
指定字长——您可以输入的字长泄漏因素和步长,在碎片。在这种模式下,泄漏的长度比例因子和步长自动设置为二进制小数点只扩展为您提供可能的最佳精度系数的值和字长。
二进制扩展点——您可以输入单词长度和泄漏的长度比例因子和步长,在碎片。泄漏的因素和步长必须有相同的字长,但分数长度可以不同。

为通过指定步长参数,如果你选择输入端口的字长泄漏因素是一样的步长输入的单词长度步长端口。泄漏的部分长度的因素是自动设置精度最好的可能的单词长度的基础上泄漏的因素。

依赖关系

这个参数是可见的只有在你设置通过指定步长参数对话框

权重- - - - - -词和部分的长度过滤权重
`与第一次输入`(默认)|`二进制扩展点`

选择如何指定字长和分数的长度过滤块的重量:

与第一次输入——这个词的长度和比例滤波器权重匹配的第一块的输入。
二进制扩展点——您可以输入单词长度和滤波器的长度比例重量、比特。

产品和商- - - - - -词和部分产品和商的长度
`与第一次输入`(默认)|`二进制扩展点`

选择如何指定字长和分数的长度u 'u,W 'u, $μ \cdot e$ , $问 \cdot u$ 商,问:在这里,u是输入向量,W是滤波器权重的向量,μ步长,e是错误的,问是商,它的定义是 $问 = \frac{μ \cdot e}{u ” u}$

与第一次输入——这些量的单词长度和部分长度匹配的第一块的输入。
二进制扩展点——您可以输入单词长度和比例这些量的长度,在碎片。单词长度的数量必须相同,但部分长度可以不同。

蓄电池- - - - - -词和部分长度的蓄电池
`与第一次输入`(默认)|`二进制扩展点`

使用这个参数来指定如何指定这个词和部分长度的蓄电池u 'u和W 'u操作。

请注意

不要使用这个参数指定这个词和部分长度的蓄电池吗 $问 \cdot u$ 操作。这个数量的累加数据类型自动设置是一样的产品数据类型。最小、最大和这个蓄电池溢出信息记录的一部分产品信息。自动定量对待这个产品和蓄电池作为一个数据类型。

与第一次输入——这些特征匹配块的输入。
二进制扩展点——您可以输入单词长度和长度比例的蓄电池,在碎片。的字长蓄电池必须相同,但部分长度可以不同。

为插图描绘蓄电池的使用数据类型在这个块,明白了不动点和乘法的数据类型。

锁对变化的数据类型设置定点工具- - - - - -防止定点工具最重要的数据类型
`从`(默认)|`在`

选择这个参数来防止定点工具覆盖块中的数据类型指定对话框。

块特征

数据类型	`双`\|`不动点`\|`整数`\|`单`
直接引线	`没有`
多维信号	`没有`
适应信号	`是的`
讨论二阶导数过零检测	`没有`

变量	描述
n	当前时间指数
u(n)	缓冲输入样本向量的一步n
u *(n)	矢量的复共轭缓冲输入样本的一步n
w(n)	矢量滤波器权值估计的步骤n
y (n)	过滤输出步骤n
e (n)	一步的估计误差n
d (n)	所需的反应步骤n
µ	适应步长
α	泄漏的因素(0 <α≤1)
ε	不断纠正任何潜在的数值不稳定,发生在权重的更新。

引用

[1]海耶斯,M.H.统计数字信号处理和建模。纽约:约翰·威利& Sons, 1996。

扩展功能

C / c++代码生成
使用仿真软件生成C和c++代码®编码器™。金宝app

生成的代码依赖于memcpy或memset函数(string.h)在一定条件下。

的LMS滤波器块支持使用英金宝app特尔AVX2 SIMD代码生成技术在这些条件下:

算法被设置为LMS或归一化LMS。
输入信号是实值。
输入信号的数据类型单或双。

SIMD技术极大地提高了生成的代码的性能。

HDL代码生成
生成FPGA和ASIC设计的Verilog和VHDL代码使用HDL编码器™。

影响高密度脂蛋白HDL编码器™提供了额外的配置选项和合成逻辑实现。

高密度脂蛋白架构

默认情况下,LMS滤波器实现使用一个线性求和的冷杉的过滤器。

LMS滤波器实现了树求和(缩短关键路径)在下列条件:

LMS滤波器是使用真实的数据。
蓄电池的单词长度W 'u数据类型是至少的装天花板(log2(滤波器长度))位宽比产品的字长W 'u数据类型。
累加器W 'u数据类型有相同的分数长度的产品W 'u数据类型。

高密度脂蛋白块属性

ConstrainedOutputPipeline	寄存器的数量在输出中通过移动现有的延迟你的设计。分布式流水线不重新分配这些寄存器。默认值是`0`。更多细节,请参阅ConstrainedOutputPipeline(高密度脂蛋白编码器)。
InputPipeline	数量的输入管道阶段生成的代码插入。分布式流水线和限制输出管道可以移动这些寄存器。默认值是`0`。更多细节,请参阅InputPipeline(高密度脂蛋白编码器)。
OutputPipeline	数量的输出管道阶段生成的代码插入。分布式流水线和限制输出管道可以移动这些寄存器。默认值是`0`。更多细节,请参阅OutputPipeline(高密度脂蛋白编码器)。

复杂的数据支持金宝app

此块支持代码生成复杂的金宝app信号。

限制

高密度脂蛋白编码器不支持的金宝app归一化LMSLMS滤波器的算法。
的重置港口仅支持金宝app布尔和无符号输入。
的适应港口仅支持金宝app布尔输入。
滤波器长度必须大于或等于2。

定点转换
设计和模拟使用定点定点系统设计师™。

如果输入是固定的,它必须是一个整数或签署的签名定点值2的幂,斜率和零偏差。

定点数据类型

下面的图表显示的数据类型中使用的块LMS滤波器定点信号。表总结了图中使用的变量的定义。

变量	定义
u	输入向量
W	矢量滤波器的权重
µ	步长
e	错误
问	商, $问 = \frac{μ \cdot e}{u ” u}$
产品u”u	产品在能量计算图表数据类型
蓄电池u”u	蓄电池能量计算图表数据类型
产品W”u	产品在卷积图数据类型
蓄电池W”u	蓄电池在卷积图中数据类型
产品 $μ \cdot e$	产品数据类型的大小和误差图
产品 $问 \cdot u$	产品重量和蓄电池数据类型更新图。¹

¹这个数量的累加数据类型自动设置是一样的产品数据类型。最小、最大和这个蓄电池溢出信息记录的一部分产品信息。自动定量对待这个产品和蓄电池作为一个数据类型。

您可以设置的参数的数据类型,重量,产品商,蓄电池在块面具。下载188bet金宝搏定点输入、输出和掩模参数的块必须有这些特点:

输入信号与期望信号必须有相同的字长,但他们的分数长度可以不同。
步长和泄漏因素必须有相同的字长,但他们的分数长度可以不同。
输出信号和误差信号有相同的字长相同的部分长度所需的信号。
商和产品的输出u”u,W”u, $μ \cdot e$ , $问 \cdot u$ 操作必须有相同的字长,但他们的分数长度可以不同。
蓄电池的数据类型u”u和W”u操作必须有相同的字长,但他们的分数长度可以不同。

乘法器的输出是在产品输出数据类型如果至少有一个输入乘数是真实的。如果两个输入的乘数是复杂的,结果乘法累加器的数据类型。有关详细信息,请参见乘法的数据类型。

版本历史

之前介绍过的R2006a

另请参阅

块

LMS更新|RLS滤波器|块LMS滤波器|快块LMS滤波器

主题

在仿真软件使用归一化LMS自适应滤波器降噪金宝app

LMS滤波器

描述

例子

通过自适应滤波延时信道估计

自适应滤波器的收敛

港口

输入

输入- - - - - -输入信号标量|向量

想要的- - - - - -期望信号向量|矩阵

步长- - - - - -步长标量

依赖关系

适应- - - - - -更新滤波器权值标量|向量

依赖关系

重置- - - - - -重置滤波器权重标量|向量

依赖关系

输出

输出- - - - - -输出信号标量|向量

错误- - - - - -输出之间的误差和所需的信号标量|向量

出世- - - - - -更新滤波器权值标量|向量

依赖关系

参数

主要选项卡

算法- - - - - -选择算法LMS(默认)|归一化LMS|符号误差LMS|Sign-Data LMS|Sign-Sign LMS

滤波器长度- - - - - -滤波器长度32(默认)|标量

通过指定步长- - - - - -通过指定步长对话框(默认)|输入端口

步长(亩)- - - - - -步长0.1(默认)|积极的标量

依赖关系

泄漏的因素(0,1)- - - - - -泄漏的因素1.0(默认)|标量

初始值的权重进行过滤- - - - - -初始值的权重进行过滤0向量(默认)| |标量

适应港口- - - - - -使适应港口在(默认)|从

重新设置端口- - - - - -重新设置端口没有一个(默认)|前沿|下降沿|要么边缘|零的样本

输出滤波器的权重- - - - - -输出滤波器的权重在(默认)|从

数据类型选项卡

舍入模式- - - - - -舍入操作方法地板上(默认)|天花板|收敛|最近的|轮|简单的|零

浸透在整数溢出- - - - - -溢出的方法操作(默认)|

参数- - - - - -参数同一个词长度作为第一输入(默认)|指定字长|二进制扩展点

依赖关系

权重- - - - - -词和部分的长度过滤权重与第一次输入(默认)|二进制扩展点

产品和商- - - - - -词和部分产品和商的长度与第一次输入(默认)|二进制扩展点

蓄电池- - - - - -词和部分长度的蓄电池与第一次输入(默认)|二进制扩展点

锁对变化的数据类型设置定点工具- - - - - -防止定点工具最重要的数据类型从(默认)|在

块特征

更多关于

LMS滤波算法

引用

扩展功能

C / c++代码生成使用仿真软件生成C和c++代码®编码器™。金宝app

HDL代码生成生成FPGA和ASIC设计的Verilog和VHDL代码使用HDL编码器™。

定点转换设计和模拟使用定点定点系统设计师™。

版本历史

另请参阅

块

主题

输入- - - - - -输入信号
标量|向量

想要的- - - - - -期望信号
向量|矩阵

步长- - - - - -步长
标量

适应- - - - - -更新滤波器权值
标量|向量

重置- - - - - -重置滤波器权重
标量|向量

输出- - - - - -输出信号
标量|向量

错误- - - - - -输出之间的误差和所需的信号
标量|向量

出世- - - - - -更新滤波器权值
标量|向量

算法- - - - - -选择算法
`LMS`(默认)|`归一化LMS`|`符号误差LMS`|`Sign-Data LMS`|`Sign-Sign LMS`

滤波器长度- - - - - -滤波器长度
`32`(默认)|标量

通过指定步长- - - - - -通过指定步长
`对话框`(默认)|`输入端口`

步长(亩)- - - - - -步长
`0.1`(默认)|积极的标量

泄漏的因素(0,1)- - - - - -泄漏的因素
`1.0`(默认)|标量

初始值的权重进行过滤- - - - - -初始值的权重进行过滤
`0`向量(默认)| |标量

适应港口- - - - - -使适应港口
`在`(默认)|`从`

重新设置端口- - - - - -重新设置端口
`没有一个`(默认)|`前沿`|`下降沿`|`要么边缘`|`零的样本`

输出滤波器的权重- - - - - -输出滤波器的权重
`在`(默认)|`从`

舍入模式- - - - - -舍入操作方法
`地板上`(默认)|`天花板`|`收敛`|`最近的`|`轮`|`简单的`|`零`

浸透在整数溢出- - - - - -溢出的方法操作
(默认)|

参数- - - - - -参数
`同一个词长度作为第一输入`(默认)|`指定字长`|`二进制扩展点`

权重- - - - - -词和部分的长度过滤权重
`与第一次输入`(默认)|`二进制扩展点`

产品和商- - - - - -词和部分产品和商的长度
`与第一次输入`(默认)|`二进制扩展点`

蓄电池- - - - - -词和部分长度的蓄电池
`与第一次输入`(默认)|`二进制扩展点`

锁对变化的数据类型设置定点工具- - - - - -防止定点工具最重要的数据类型
`从`(默认)|`在`

C / c++代码生成
使用仿真软件生成C和c++代码®编码器™。金宝app

HDL代码生成
生成FPGA和ASIC设计的Verilog和VHDL代码使用HDL编码器™。

定点转换
设计和模拟使用定点定点系统设计师™。