基于組合自適應橫向濾波器的噪聲消除

路翠華，李國林，陸巍巍

（海軍航空工程學院，山東 煙臺264001）

0 引言

噪聲干擾無處不在，如通信中的回波、各類機器工作時的噪聲、汽車鳴笛聲等。實際應用中，經常會遇到噪聲背景下提取有用信號的問題。隨著自適應濾波技術的發展，采用自適應濾波對噪聲進行消除成為主要研究熱點。文獻［1～4］將自適應濾波技術應用到噪聲消除中，文獻［5］對噪聲消除中各自適應濾波算法性能進行了仿真比較。但上述方法中自適應濾波器參考輸入的噪聲源需要與原始輸入中的噪聲相關，而有些情況下相關的噪聲源是無法獲取的。針對這個問題，本文研究了在沒有相關噪聲源情況下，窄帶信號的噪聲消除問題。根據窄帶信號的可預測特性，采用自適應橫向濾波器對噪聲進行消除。為進一步提高噪聲消除性能，設計了組合橫向自適應濾波器結構，并對噪聲消除效果進行了仿真分析。

1 基于自適應橫向濾波器的噪聲消除原理

基于自適應橫向濾波器的噪聲消除原理如圖1所示。

圖1 基于自適應橫向濾波器的噪聲消除原理

圖1中 x（n） 為濾波器輸入信號，y（n）為有用窄帶信號， v（n）為噪聲，濾波器抽頭輸入信號矢量為x（n）＝［x（n）x（n-1）…x（n-M＋1）］T，濾波系數矢量為ω（n）＝［ω1（n）ω2（n）…ωM（n）］T。則輸出信號（n）為：

因窄帶信號可預測性比較好，而噪聲的可預測性比較差，所以可通過自適應調整濾波器權值使（n） →y（n） ，從而達到噪聲消除的目的。

2 基于自適應組合橫向濾波器的噪聲消除原理

圖1中的濾波器期望響應采用含有噪聲的輸入信號 x（n） ，因 x（n） 含有噪聲 v（n） ，所以當信噪比比較低時達不到很好的噪聲消除效果。……