[发明专利]一种处理非圆信号的并联增强型CLMS自适应滤波方法

说明书

本发明提供了一种处理非圆信号的并联增强型CLMS自适应滤波方法，即并联ACLMS自适应滤波方法，将输入信号分别通过两个ACLMS滤波器，分别得到两个滤波器的输出；将两个滤波器的输出通过最佳关联系数序列结合起来，得到最终输出；同时利用两个滤波器的输出对两个滤波器的权矢量进行更新；更新与输出反复迭代至稳态。本发明克服常规自适应滤波算法的局限，在提高滤波收敛速度的同时还能减小输出估计误差，大大提高了滤波的效率与性能。在处理非圆信号时本发明比普通滤波器算法和常规滤波器并联结构的处理效果都要好，对非圆信号有着极高的敏感性和极强的适应性，在收敛速度和收敛误差上均具有优秀性能。

技术领域

本发明属于阵列信号处理领域，涉及自适应滤波算法技术，具体涉及一种处理非圆信号的并联增强型CLMS自适应滤波方法。

背景技术

自适应滤波算法是近年以来发展起来的一种最佳滤波方法，由于具有更强的适应性和更优的滤波性能，在工程实际中，尤其在信息处理技术中得到了广泛的应用。在自适应滤波算法中，经常会出现收敛速度与估计误差不可兼得的矛盾，通常更快的收敛速度意味着更大的估计误差，更小的估计误差意味着更慢的收敛速度。此外，非圆信号是一类高阶数据性质比较特殊的信号，其高阶数据会随着信号的旋转而发生改变，经常出现在幅度调制(AM)信号、幅移键控(ASK)信号、二进制相移键控(BPSK)信号、最小频移键控(MSK)信号和偏移正交幅度调制(OQAM)信号中。现有的滤波算法在处理非圆信号时往往表现不佳。

发明内容

针对于自适应滤波器对收敛速度与估计误差不能兼顾，以及处理非圆信号时表现不佳的问题，本发明提供了一种处理非圆信号的并联增强型CLMS自适应滤波方法，设计了一种滤波器并联结构，由两个收敛步长不同的ACLMS滤波器组成，使得滤波过程既有更快的收敛速度又有更小的估计误差；同时将增强型复最小均方误差滤波器用到并联结构中去，所得到的并联滤波器结构对处理二阶非圆信号有着极佳的性能表现。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种处理非圆信号的并联增强型CLMS自适应滤波方法，即ACLMS自适应滤波方法，包括如下步骤：

步骤一、首先假设待逼近的信号为d_WL(k)，它表示为

d_WL(k)＝h^oHx(k)+g^oHx^*(k)+q(k)，

其中x(k)是一个N×1阶输入信号向量，是待估的最佳系统脉冲响应，是待估的最佳共轭系统脉冲响应，q(k)是零均值独立同分布的高斯噪声，定义代表着等效的最佳2N×1脉冲响应矢量，代表等效2N×1阶输入矢量信号，那么d_WL(k)重新表示为

步骤二、将输入信号分别通过两个ACLMS滤波器，分别得到两个滤波器的输出y₁(k)和y₂(k)，包括如下子步骤：

(2-1)x(k)通过第一个ACLMS滤波器，输出y₁(k)为

其中h₁(k)和g₁(k)代表第一个ACLMS滤波器的N×1阶权矢量们；假设代表第一个ACLMS滤波器的等效2N×1权矢量，则y₁(k)重写为

(2-2)x(k)通过第二个ACLMS滤波器，输出y₂(k)为