二维自适应滤波器设计和实现机械制造及其自动化专业.docx
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1、目录摘要1Abstract2第一章绪论21.1 背景和意义21.2 自适应滤波器的原理及应用31.2.1 自适应滤波器的基本原理31.2.2 自适应滤波器的应用41.3 自适应滤波算法514论文结构5第二章2D-LMS自适应滤波算法72.1 LMS算法简介72.2 2D-LMS算法82.3 MATLAB仿真92.3.1 仿真条件92.3.2 仿真结果与分析10第三章2D-NLMS自适应滤波算法123.1 NLMS简介123.2 2D-NLMS算法123.3 MATLAB仿真123.3.1 仿真条件123.3.2 仿真结果与分析13第四章2D-APA自适应滤波算法164.1 APA简介164.2
2、 2DAPA算法164.3 MATLAB仿真174.3.1 仿真条件174.3.2 仿真结果与分析18第五章二维自适应噪声消除(2D-ANO215.1 简介215.2 MATLAB仿真215.2.1 仿真条件215.2.2 仿真结果22第六章总结与展望246.1 总结246.2 展望24参考文献25致谢错误!未定义书签。摘要自适应滤波器通过使用递归算法来估计未知系统,具有较强的适应性和跟踪能力。而将一维自适应滤波算法扩展到二维结构便得到二维自适应滤波器。二维结构对自适应滤波器的图像数据处理能力有很大提高,二维自适应滤波器能够考虑到二维固有的非平稳统计特性数据以及二维统计相关性。目前,二维自适应
3、滤波器已应用于各种图像处理应用,如图像恢复,图像增强,自适应噪声消除和二维系统识别等。本文首先对自适应滤波器的原理进行了讨论,详细介绍了三种二维自适应滤波器算法,即二维最小均方(2D-LMS)算法、二维归一化最小均方(2D-NLMS)算法和二维反射投影(2D-APA)算法,并通过使用MATLAB软件对其仿真得到MSD曲线,比较不同算法的性能。然后将三种算法用于图像处理中的图像噪声消除,对图像的去噪性能进行比较。关键词:二维自适应滤波器,噪声消除,MATLAB仿真AbstractTheadaptivefilterestimatestheunknownsystembyusingarecursive
4、algorithmandhasstrongadaptabilityandtrackingability.Aone-dimensionaladaptivefilteralgorithmisextendedtoatwo-dimensionalstructuretoobtainatwo-dimensionaladaptivefilter.Thetwo-dimensionalstructuregreatlyimprovestheimagedataprocessingcapabilityoftheadaptivefilter.Thetwo-dimensionaladaptivefiltercantake
5、intoaccountinherentnon-Stationarystatisticalcharacteristicdataandtwo-dimensionalstatisticalcorrelation.Currently,2Dadaptivefiltershavebeenappliedtovariousimageprocessingapplicationssuchasimagerestoration,imageenhancement,adaptivenoisecancellation,and2Dsystemidentification.Thispaperfirstdiscussesthep
6、rincipleofadaptivefilter,andintroducesthreetwo-dimensionaladaptivefilteralgorithmsindetail,namelytwo-dimensionalleastmeansquare(2D-LMS)algorithm,two-dimensionalnormalizedleastmeansquare(2D-NLMS)algorithmandtwo-dimensionalreflectionprojection(2D-APA)algorithmareusedtosimulatetheMSDcurvebyusingMATLABt
7、ocomparetheperformanceofdifferentalgorithms.Thenthethreealgorithmsareusedforimagewithnoiseeliminationinimageprocessing,andtheimagecancellationperformanceiscompared.Keywords:Two-dimensionaladaptivefilters,Noisecancellation,MATLABsimulation第一章绪论1.1 背景和意义自适应滤波器的开发与应用是在现今自适应信号处理领域中非常活跃的课题之一。由于其具备较强的自学习、

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