filtro adaptativo

En los capítulos 7 y 8 describimos métodos para el diseño de filtros digitales FIR y IIR para satisfacer algunas especificaciones deseadas. Nuestro objetivo fue determinar los coeficientes del filtro digital que se reunió con las especificaciones deseadas.
En contraste con las técnicas de diseño de filtros considerados en esos dos capítulos, hay muchas aplicaciones de procesamiento de señaldigital en el que los coeficientes del filtro no se puede especificar a priori. Por ejemplo, consideremos un módem de alta velocidad que está diseñado para transmitir datos a través de canales telefónicos. Un módem Tal emplea un filtro llamado un ecualizador de canal para compensar la distorsión de canal. El módem debe transmitir eficazmente los datos a través de los canales de comunicación quetienen diferentes características de respuesta de frecuencia y, por tanto, dan lugar a diferentes efectos de distorsión. La única manera en la que esto es posible es si el ecualizador de canal tiene coeficientes ajustables que pueden ser optimizados para minimizar alguna medida de la distorsión, sobre la base de las mediciones realizadas en las características de la canal. Tal filtro con parámetrosajustables se llama un filtro adaptativo, en este caso un ecualizador adaptativo.
Numerosas aplicaciones de filtros adaptativos se han descrito en la literatura. Algunas de las aplicaciones más notables incluyen (1) los sistemas de antena adaptativa, en la que los filtros adaptativos se utilizan para la orientación del haz y para proporcionar valores nulos en el patrón de haz para eliminarinterferencias no deseadas [23]; (2) receptores de comunicaciones digitales, en el que se utilizan filtros adaptativos para proporcionar igualación de la interferencia entre símbolos y para la identificación de canal [18]; (3) la cancelación de ruido adaptativo técnicas, en las que se utiliza un filtro adaptativo para estimar y eliminar un componente de ruido de alguna señal deseada [22, 10, 14]; y (4) elmodelado del sistema, en el que un filtro adaptativo se usa como un modelo para estimar las características de un sistema desconocido. Estos son sólo algunos de los ejemplos más conocidos en el uso de filtros adaptativos.
Aunque ambos filtros IIR y FIR se han considerado para el filtrado de adaptación, el filtro FIR es de lejos el más práctico y ampliamente utilizado.
La razón de estapreferencia es bastante simple. El filtro FIR tiene sólo ceros ajustables, y por lo tanto está libre de problemas de estabilidad asociados con filtros IIR adaptativo que tienen polos ajustables así como ceros. No debemos concluir, sin embargo, que los filtros FIR adaptativos son siempre estables. Por el contrario, la estabilidad del filtro depende de manera crítica en el algoritmo para ajustar suscoeficientes.
De las diversas estructuras de filtro FIR que podemos utilizar, la forma directa y la forma de celosía son los que a menudo se utilizan en aplicaciones de filtrado adaptativo.
La estructura de filtro FIR forma directa con coeficientes ajustables h (0), h (l1),. . . , H (N - 1) se ilustra en la Figura 9.1. Por otro lado, los parámetros ajustables en una estructura de celosía FIR son loscoeficientes de reflexión K, que se muestran en la Figura 6.18.
Una consideración importante en el uso de un filtro adaptativo es el criterio para la optimización de los parámetros del filtro ajustables. El criterio no sólo debe proporcionar una medida significativa del rendimiento del filtro, pero también debe dar lugar a un algoritmo prácticamente realizable.
Uno de los criterios que proporcionauna buena medida de rendimiento en aplicaciones de filtrado adaptativo es el criterio de mínimos cuadrados, y su contraparte en una formulación estadística del problema, a saber, el error cuadrático medio (MSE) criterio. Los mínimos cuadrados (MSE) y los resultados de criterio en un índice de rendimiento cuadrática como una función de los coeficientes del filtro, y por lo tanto, posee un solo...