基于RLS算法和LMS的自适应滤波器的MATLAB程序

基于RLS算法和LMS的自适应滤波器的MATLAB程序
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基于RLS算法和LMS的自适应滤波器的MATLAB程序
% RLS算法
randn('seed',0) ;
rand('seed',0) ;
NoOfData = 8000 ; % Set no of data points used for training
Order = 32 ; % 自适应滤波权数
Lambda = 0.98 ; % 遗忘因子
Delta = 0.001 ; % 相关矩阵R的初始化
x = randn(NoOfData,1) ;%高斯随机系列
h = rand(Order,1) ; % 系统随机抽样
d = filter(h,1,x) ; % 期望输出
% RLS算法的初始化
P = Delta * eye ( Order,Order ) ;%相关矩阵
w = zeros ( Order,1 ) ;%滤波系数矢量的初始化
% RLS Adaptation
for n = Order :NoOfData ;
u = x(n:-1:n-Order+1) ;%延时函数
pi_ = u' * P ;%互相关函数
k = Lambda + pi_ * u ;
K = pi_'/k;%增益矢量
e(n) = d(n) - w' * u ;%误差函数
w = w + K * e(n) ;%递归公式
PPrime = K * pi_ ;
P = ( P - PPrime ) / Lambda ;%误差相关矩阵
w_err(n) = norm(h - w) ;%真实估计误差
end ;
% 作图表示结果
figure ;
plot(20*log10(abs(e))) ;%| e |的误差曲线
title('学习曲线') ;
xlabel('迭代次数') ;
ylabel('输出误差估计') ;
figure ;
semilogy(w_err) ;%作实际估计误差图
title('矢量估计误差') ;
xlabel('迭代次数') ;
ylabel('误差权矢量') ;
%lms 算法
clear all
close all
hold off%系统信道权数
sysorder = 5 ;%抽头数
N=1000;%总采样次数
inp = randn(N,1);%产生高斯随机系列
n = randn(N,1);
[b,a] = butter(2,0.25);
Gz = tf(b,a,-1);%逆变换函数
h= [0.0976;0.2873;0.3360;0.2210;0.0964;];%信道特性向量
y = lsim(Gz,inp);%加入噪声
n = n * std(y)/(10*std(n));%噪声信号
d = y + n;%期望输出信号
totallength=size(d,1);%步长
N=60 ; %60节点作为训练序列
%算法的开始
w = zeros ( sysorder ,1 ) ;%初始化
for n = sysorder :N
u = inp(n:-1:n-sysorder+1) ;% u的矩阵
y(n)= w' * u;%系统输出
e(n) = d(n) - y(n) ;%误差
if n < 20
mu=0.32;
else
mu=0.15;
end
w = w + mu * u * e(n) ;%迭代方程
end
%检验结果
for n = N+1 :totallength
u = inp(n:-1:n-sysorder+1) ;
y(n) = w' * u ;
e(n) = d(n) - y(n) ;%误差
end
hold on
plot(d)
plot(y,'r');
title('系统输出') ;
xlabel('样本')
ylabel('实际输出')
figure
semilogy((abs(e))) ;% e的绝对值坐标
title('误差曲线') ;
xlabel('样本')
ylabel('误差矢量')
figure%作图
plot(h,'k+')
hold on
plot(w,'r*')
legend('实际权矢量','估计权矢量')
title('比较实际和估计权矢量') ;
axis([0 6 0.05 0.35])