主要内容

噪声取消在金宝app使用归一化LMS自适应滤波器

创建一个声学环境金宝app

自适应滤波器是滤波器的系数或权重随时间变化的适应一个信号的统计数据。它们用于各种领域包括通信、控制、雷达、声纳、地震学和生物医学工程。

在这个主题,您将了解如何创建一个模拟声学环境白噪声和有色噪声加到一个输入信号。你以后使用这个环境来构建一个使用自适应滤波模型的自适应降噪:

  1. 在MATLAB®命令行中,键入dspanc。

    DSP系统工具箱™噪声取消打开示例。

    归一化LMS块有5个输入,输入,需要,步长、适应,和复位信号输入。声环境子系统块源输入和期望的信号。LMS块生成输出,误差信号和权重。输出信号连接到一个终结者,误差信号到音频设备作家,权重由32 downsampled,送入瀑布块范围。

  2. 子系统称为声学环境复制并粘贴到一个新的模型。

  3. 双击声学环境子系统。

    高斯噪声是用于创建信号发送到外部麦克风输出端口。如果滤波器的输入端口更改从0到1,数字滤波器阻止变化带通滤波器的低通滤波器。过滤噪声数字滤波器的输出块添加到信号来自. wav文件产生的信号发送到飞行员的麦克风输出端口。

现在,您已经创建了一个声学环境。在接下来的话题,你用这个声环境产生一个模型自适应降噪的能力。

LMS滤波器配置自适应降噪

在前面的话题,创建一个声学环境仿真软件金宝app,您创建了一个系统,产生两个输出信号。外部麦克风的信号输出端口由白噪声。在飞行员的麦克风信号输出端口由有色噪声添加到从一个信号. wav文件。在这个主题,您将创建一个自适应滤波器消除噪声从飞行员的麦克风信号。这个话题假定您正在一个窗户®操作系统:

  1. 如果模型中创建创建一个声学环境仿真软件金宝app不打开你的桌面,你可以打开一个等价的模型通过输入

    ex_adapt1_audio

    在MATLAB命令提示符。

  2. 从DSP系统工具箱过滤库,然后从自适应滤波器库,点击-拖动一个LMS滤波器块包含声环境子系统模型。

  3. 双击LMS滤波器。设置块参数如下所示,然后单击好吧:

    • 算法=归一化LMS

    • 滤波器长度=40

    • 步长(亩)=0.002

    • 泄漏的因素(0,1)=1

    块使用归一化LMS算法计算四十滤波器系数。设置泄漏的因素(0,1)参数1意味着当前滤波器系数值取决于滤波器的初始条件和所有之前的输入值。

  4. 点击-拖动下面的块到你的模型。

    块 图书馆 数量

    常数

    金宝app®/来源

    2

    手动开关

    金宝app模型/信号路由

    1

    《终结者》

    金宝app模型/下沉

    1

    Downsample

    信号操作

    1

    音频设备的作家

    汇

    1

    瀑布范围

    汇

    1

  5. 连接块,这样你的模型类似于下图。

    两个常数与值为0和1块,分别控制手动开关,控制滤波器的输入的声学环境。声环境块生成的输入和美联储的期望信号作为输入块LMS滤波器。LMS滤波器块生成的输出信号,误差信号和权重。输出信号连接到一个终结者,误差信号到音频设备作家,权重由32 downsampled,送入瀑布块范围。

  6. 双击常数。设置恒定值参数0然后点击好吧。

  7. 双击Downsample块。设置Downsample因子K参数32。点击好吧。

    正在更新滤波器权重以至于很少有改变从一个更新下。看到一个更加明显的改变,你需要downsample出世的输出端口。

  8. 双击瀑布块范围。的瀑布窗口范围。

  9. 单击范围参数按钮。

    瀑布的范围。瀑布图的三个轴(从5 0),样品(从1到1),和振幅(从0到30)。

    的参数窗口打开。

    显示选项卡的瀑布图,下列显示属性设置:显示痕迹设置为6,更新时间间隔设置为1,Colormap设置为秋天。有两个额外的透明度相关属性:最新,最古老的。

  10. 单击轴选项卡。设置参数如下:

    • Y敏=-0.188

    • Y马克斯=0.179

  11. 单击历史数据选项卡。设置参数如下:

    • 历史的痕迹=50

    • 数据记录=所有可见

  12. 关闭参数窗口离开所有其他参数的默认值。

    您可能需要调整的轴瀑布为了查看地块范围窗口。

  13. 单击适合视图按钮瀑布窗口范围。然后,点击-拖动轴,直到他们类似于下图。

    瀑布的范围。瀑布图的三个轴(从5 0),样品(从-0.2到0.2),振幅(从0到30)。

  14. 在建模选项卡上,单击模型设置。在解算器窗格中,设置参数如下所示,然后单击好吧:

    • 停止时间=正

    • 类型=固定步

    • 解算器=离散(没有连续状态)

  15. 运行仿真和查看结果瀑布窗口范围。你也可以听使用扬声器连接到您的计算机仿真。

  16. 尝试改变手动开关,声环境子系统的输入是0或1。

    值为0时,高斯噪声的信号是由一个低通滤波器过滤。值为1时,噪声是由带通滤波器过滤。自适应滤波器可以消除噪声在这两种情况下。

现在您已经创建了一个模型的自适应降噪。您的模型的自适应滤波器能够滤除低频噪声和噪声频率范围内。在接下来的话题,修改自适应滤波器的参数在仿真模型,你修改块LMS滤波器和改变其参数在仿真。

修改自适应滤波器的参数在仿真模型

在前面的话题,LMS滤波器配置自适应降噪,你创建了一个自适应滤波器,用它来消除噪声产生的声环境子系统。在这个主题中,您修改自适应滤波器和调整其参数在仿真。这个话题假定您正在一个Windows操作系统:

  1. 如果模型中创建创建一个声学环境仿真软件金宝app不打开你的桌面,你可以打开一个等价的模型通过输入

    ex_adapt2_audio

    在MATLAB命令提示符。

  2. 双击LMS滤波器。设置块参数如下所示,然后单击好吧:

    • 通过指定步长=输入端口

    • 初始值的权重进行过滤=0

    • 选择适应港口复选框。

    • 重新设置端口=零的样本

    的块参数:LMS滤波器对话框现在应该类似于下图。

    LMS滤波器参数块对话框。在主要选项卡中,将归一化LMS算法,滤波器长度设置为40,通过参数指定步长设置为输入端口,泄漏系数设置为1.0,滤波器权重的初始值设置为0,适应港口参数被选中时,复位端口设置为零的样品,和输出滤波器权重参数选择。

    步长、适应和复位端口出现在LMS滤波器。

  3. 点击-拖动下面的块到你的模型。

    块 图书馆 数量

    常数

    金宝app模型/来源

    6

    手动开关

    金宝app模型/信号路由

    3

  4. 连接块,如下图所示。

    修改自适应滤波器的参数在仿真模型。0和1两个常数输入连接到过滤器的声学环境块通过手动开关。两声环境块的输出,外部麦克风和飞行员的麦克风输入和期望信号的归一化LMS块。两个常数块喂步长LMS滤波器的输入块通过手动开关。两个常数块LMS块的饲料适应输入通过手动开关。两个常数块LMS块的饲料复位输入通过手动开关。三块LMS滤波器的输出信号,输出信号,误差信号,和权重连接到一个终结者,音频设备的作家,分别和瀑布范围块。有一块Downsample(32)因素之间的权重港口和瀑布的范围。

  5. 双击Constant2块。设置块参数如下所示,然后单击好吧:

    • 恒定值=0.002

    • 选择解释为一维向量参数复选框。

    • 样品时间继承(1)=正

    • 输出数据类型模式=通过反向传播继承

  6. 双击Constant3块。设置块参数如下所示,然后单击好吧:

    • 恒定值=0.04

    • 选择解释为一维向量参数复选框。

    • 样品时间继承(1)=正

    • 输出数据类型模式=通过反向传播继承

  7. 双击Constant4块。设置恒定值参数0然后点击好吧。

  8. 双击Constant6块。设置恒定值参数0然后点击好吧。

  9. 在调试选项卡上,选择信息覆盖>Nonscalar信号和信号的维度。

  10. 双击手动Switch2以便适应的输入端口是1。

  11. 运行仿真和查看结果瀑布窗口范围。你也可以听使用扬声器连接到您的计算机仿真。

  12. 双击手动开关组,声环境子系统的输入是1。然后双击手动Switch2以便适应端口的输入为0。

    过滤器的重量显示在瀑布窗口范围保持不变。适应的输入端口0时,滤波器权重不更新。

  13. 双击手动Switch2以便适应的输入端口是1。

    LMS滤波器系数块更新。

  14. 手动Switch1块连接到常数代表0.002块。然后,改变声环境子系统的输入。重复这个过程与常数代表0.04块。

    可以看到,系统达到稳态时更快的步长比较大。

  15. 双击手动Switch3块以便重置的输入端口是1。

    块重置滤波器权值初始值。在块参数:LMS滤波器对话框中,从重新设置端口列表,你选择零的样本。这意味着任何非零复位端口触发复位操作的输入。

现在您已经尝试了用LMS自适应降噪滤波器。你调整的参数自适应滤波器和查看您的更改的影响在模型运行时。

关于自适应滤波器的更多信息,请参见下面的块参考页面:

引用

[1]海耶斯,曼森H。统计数字信号处理和建模。新泽西州霍博肯:1996年,约翰·威利& Sons pp.493 - 552。

[2]微积分,西门,自适应滤波器理论。上台北:新世纪,Inc ., 1996年。

相关的话题

DSP系统工具箱文档

金宝app

试着用MATLAB仿真软金宝app件,和其他产品下载188bet金宝搏

得到审判现在