پیاده سازی سخت افزاری فیلترهای تطبیقی بر روی FPGA
/فاطمه عبدی
تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده برق و کامپیوتر
۱۲۸ ص
چاپی
کارشناسی ارشد
برق الکترونیک
۱۳۹۱/۰۶/۰۱
تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده برق و کامپیوتر
تاریخچه فیلترهای تطبیقی به مقاله معروف widrow, hoff برمیگردد، این دو در سال ۱۹۶۰ مقاله خود را که در مورد الگوریتم LMS بود، ارائه دادند.فیلترهای تطبیقی در حوزه ها و علوم مختلف و از جمله مخابرات کاربرد گسترده ای دارد و از کاربردهای آن می توان به شناسایی سیستم، حذف نویز و رمز سیگنال صحبت .....اشاره کردسیستمهای حذف کننده فعال نویز از فیلترهای تطبیقی جهت تخمین و شناسائی مسیرهای اکوستیکی استفاده می کنند که باعث می شود در صورت تغییر مسیر اکوستیکی، سیستم بتواند همیشه مسیر را شناسایی و وزنهای مناسب فیلتر را در راستای کاهش خطا تنظیم کند .در مقاله های جدیدتر، فیلترهای تطبیقی چند بعدی نیز مطرح شده است، که تاریخچه آن به دهه نهم قرن بیستم می رسد که در این دهه اولین مقاله در مورد گسترش دو بعدی الگوریتم LMS ارائه گردید .چون در این الگوریتم فاصله بلندگو آنتی نویز از میکروفن خطا در نظر گرفته نمی شود سیستم به سمت ناپایداری می رود، بنابراین از الگوریتم FXLMS برای پایداری سیستم استفاده می شود .سیستمی که توسط این الگوریتم پیاده سازی میصشود را سیستم کنترل فعال نویز می نامند.سیستم حذف کننده فعال نویز شامل یک یا چندین منبع کنترل برای شناسائی مسیر ثانویه تداخل در داخل سیستم اکوستیک می باشد .سیستم تداخل نویز ناخواسته که از یک یا چندین منبع نویز اولیه است، را از بین می برد .سیستم حذف کننده فعال نویز دارای شرایط مطلوب برای استفاده در رنج فرکانسی پائین می باشد .یک ویژگی دیگر سیستم کنترل فعال نویز خود تنظیمی آنها با شرایط نویز و تغییرات محیط) مخصوصا در سیستم پیشرو (می باشد .در این پایان نامه اول الگوریتمصهای بیان شده مورد بررسی قرار می گیرند .سپس به بررسی مشخصه های فیلتر برای بهینه کردن رفتار همگرائی،کاهش پیچیدگی ......می پردازیم و روشصهای مختلف پیاده سازی سخت افزاری مورد بررسی قرار می گیرد .در پایان با توجه به الگوریتم انتخاب شده سخت افزار بهینه پیاده سازی می شود
Adaptive filters history returns to the famous paper of Widrow and hoff, who offered the LMS Algorithm in 1960. daptive Filters have a wide range of application in different areas such as communication systems in which we can refer to system identification and noise cancellation as well as speech signal encryption application.Active noise cancellation systems include adaptive filters to estimate and identify acoustic path. This makes the system to be capable of both, identifying the path and arranging filter weights to reduce error signal, in case of change in acoustic path.Multi-dimensional adaptive filters have been proposed in recent papers which their history returns to ninth decade of the twentieth century and first two dimensional development of the LMS algorithm was proposed in this decade.Not considering distance between anti noise speaker and error microphone in this algorithm, leads to an unstable system. FXLMS algorithm is used to stabilize the system.Active noise cancellation systems include one or multi control source for identifying secondary interference path in an acoustic system. This technique eliminates unwanted noise interference which arises from one or several primary noise sources. Active noise cancellation benefits suitable characteristics of operating in low frequency range as well.Another characteristic of ANC systems is its self- regulatory with noise condition and environmental changes, especially in feed-forward systems.In this thesis, first, mentioned algorithms are studied and then, we study filter specifications for optimizing the convergence behavior, reducing complexity, etc and different methods of hardware implementation are discussed. At the end, the optimized hardware is implemented according to the selected algorithm