[发明专利]一种非负自适应滤波器

摘要

本发明公开了一种非负自适应滤波器，属于数字滤波器设计领域。该滤波器由最小化系数向量的l0范数和对数绝对误差函数相结合的代价函数获得。l0范数的最小化加快了非负自适应滤波器估计未知系统的收敛速度，而对数绝对误差函数最小化提高了非负自适应滤波器的鲁棒性。该非负自适应滤波器可以应用于电子、通信系统受到大脉冲噪声干扰的场合。

主权项

1.一种非负自适应滤波器，其特征在于：所述非负自适应滤波器采用抗脉冲干扰的方法和增加零吸引子的方法更新其系数向量，所述非负自适应滤波器更新其系数向量包含以下步骤：1)通过n时刻的输入信号x(n)和期望信号d(n)计算误差信号e(n)，即e(n)＝d(n)‑wT(n)x(n)，其中，x(n)＝[x(n),x(n‑1),…,x(n‑M+1)]T为由输入信号的前M个样值{x(n),x(n‑1),…,x(n‑M+1)}构成的输入向量，w(n)＝[w1(n),w2(n),…,wM(n)]T为非负自适应滤波器的M个抽头系数构成的系数向量，T表示转置运算；2)将输入向量x(n)的元素作为对角元素，生成对角矩阵D_x(n)，即D_x(n)＝diag{x(n),x(n‑1),…,x(n‑M+1)}，再由滤波器系数向量w(n)、误差信号e(n)及误差信号的绝对值|e(n)|计算出用于降低对脉冲干扰敏感性的分量3)计算非负自适应滤波器在n时刻的M个零吸引子gi(n),i∈{1,2,…,M}，即gi(n)＝‑βmax{1‑βwi(n),0}，其中β为较小的正常数，再由M个零吸引子形成能够加快非负自适应滤波器收敛速度的分量f2(n)＝G(n)w(n)，其中，G(n)为以M个零吸引子为元素的对角矩阵，即G(n)＝diag{g1(n),g2(n),…,gM(n)}；4)采用迭代公式w(n+1)＝w(n)+μf1(n)+kf2(n)来更新非负自适应滤波器的系数向量，其中，μ为非负自适应滤波器的步长参数，k为决定零吸引子强度的权重系数。