[发明专利]一种消除非相关干扰信号的装置及方法

权利要求书

1.一种消除非相关干扰信号的装置，用于消除输入信号中的非相关干扰信号，所述装置包括一个自适应滤波器，对非相关干扰信号进行滤波；一个求差值器，对输入信号和自适应滤波器的输出信号进行求差值，以获得消除非相关干扰信号后的有效信号；以及一个系数更新器，根据所接收到的输入信号和有效信号，计算出自适应滤波器的更新系数，并提供给自适应滤波器，其特征在于，所述系数更新器包括系数更新单元，延时单元，卡尔曼增益因子更新单元和相关矩阵更新单元；输入信号分别输入卡尔曼增益因子更新单元和相关矩阵更新单元，相关矩阵更新单元的输出端连接至卡尔曼增益因子更新单元的输入端，卡尔曼增益因子更新单元的输出端分别连接至相关矩阵更新单元和系数更新单元的输入端，系数更新单元的输入和输出端之间串联该延时单元，系数更新单元同时接收有效信号、卡尔曼增益因子更新单元的输出信号和延时单元的输出信号，并输出自适应滤波器的更新系数。

2.一种采用如权利要求1所述的装置消除非相关干扰信号的方法，用于消除输入信号x(n)中的干扰信号y(n)，以获得有效信号e(n)，所述方法的具体实现步骤如下：

(1)初始化自适应滤波器，使，n＝0时，滤波器的抽头系数f(n)为零；

(2)初始化卡尔曼增益因子，使n＝0时，k(n)为零；

(3)初始化相关矩阵，使n＝0时，R_xx(n)为δI，其中δ为实数，取值范围为0.00001～0.001之间，I为单位矩阵；

(4)通过一信号采集器采集数据x(n)，通过一干扰信号采集器采集数据y(n)；

(5)自适应滤波器对y(n)滤波，系数更新器实现滤波器系数更新，滤波器输出u(m+1)＝f^T(n)y(n+1)，f^T(n)为自适应滤波器的抽头系数矩阵的转置；

(6)将信号采集器采集的信号x(n)和滤波器输出u(n)送入求差值器，实现x(n)-u(n)，从而获得有效信号e(n)；

其特征在于，所述方法的系数更新通过改进递归最小二乘法实现，具体包括如下步骤：

(a)卡尔曼增益因子更新单元按公式k(n+1)=Rxx-1(n)x(n+1)]]>计算卡尔曼增益因子k(n+1)，其中R_xx^-1(n)为R_xx(n)的逆矩阵；

(b)相关矩阵更新单元按照公式Rxx(n+1)=[1p(Rxx-1(n)+k(n+1)kT(n+1)p+xT(n+1)k(n+1))]-1]]>计算相关矩阵R_xx(n+1)，并更新相关矩阵，其中p为遗忘因子；

(c)延时单元对抽头系数f(n)延时；

(d)系数更新单元按公式f(n+1)＝f(n)+k(n+1)e(n+1)计算自适应滤波器新的抽头系数f(n+1)，其中f(n)为滤波器的旧的抽头系数；

(e)回到步骤(4)，继续处理下个采样数据。

3.如权利要求2所述的一种消除非相关干扰信号的方法，其特征在于：所述滤波器输出信号u(n+1)的时域幅度近似等于干扰信号的幅度值。