自适应滤波的研究对象是具有不确定性的系统或信息过程。这种不确定性体现在系统的数学模型结构和参数的未知以及外部环境对信息过程的影响等方面。自适应滤波旨在综合处理这些不确定性,使指定的性能指标达到最优或近似最优状态。
自适应滤波器的基本原理是通过误差信号的反馈来自动调整滤波参数,使其适用于下一个输入信号,以实现输出信号尽可能接近预期的参考信号。自适应滤波器可分为线性自适应滤波器和非线性自适应滤波器,后者包括Volterra滤波器和基于神经网络的自适应滤波器,具有更强的
信号处理能力,但在实际应用中,线性自适应滤波器更为常见。
自适应滤波算法的研究是当前信号处理领域的热门课题。常见的自适应滤波算法包括LMS、RLS、变换域自适应滤波、仿射投影算法、
共轭梯度算法、基于子带分解的自适应滤波算法和基于QR分解的自适应滤波算法。这些算法各有特点,研究人员致力于开发收敛速度快、计算复杂性低且数值稳定的自适应滤波算法。
自适应滤波器的一个典型应用是信号增强器,它可以检测或增强淹没在宽带噪声中的窄带随机信号。这种应用包括一个延迟单元和一个预估器,预估器的系数可以通过LMS算法得出。