基于MATLAB的自适应滤波器LMS与RLS算法对比实现
项目介绍
本项目通过MATLAB实现了两种经典自适应滤波算法(LMS和RLS),对含噪声的输入信号进行实时滤波处理。程序采用简洁高效的代码结构,通过单层for循环实现算法迭代,能够清晰展示两种算法的收敛特性和滤波效果对比。系统会生成包含原始信号、加噪信号和两种算法滤波结果的对比波形图。
功能特性
- 算法实现:完整实现最小均方(LMS)和递归最小二乘(RLS)两种自适应滤波算法
- 信号处理:支持正弦波或自定义测试信号,可添加高斯白噪声(信噪比可调)
- 参数可配置:LMS步长因子、RLS遗忘因子、滤波器阶数等关键参数均可调整
- 性能分析:实时计算并显示均方误差(MSE)收敛曲线
- 可视化输出:四子图对比展示原始信号、加噪信号、LMS滤波结果和RLS滤波结果
- 误差分析:提供两种算法在迭代过程中的误差对比分析
使用方法
- 打开MATLAB软件,将项目文件添加到MATLAB路径中
- 运行主程序文件,系统将自动执行以下流程:
- 生成原始测试信号(默认100Hz正弦波)
- 添加可调信噪比的高斯白噪声
- 分别执行LMS和RLS自适应滤波算法
- 计算并显示性能指标和收敛曲线
- 生成对比波形图展示滤波效果
- 用户可通过修改代码中的参数配置部分,调整信号类型、噪声水平、算法参数等设置
系统要求
- MATLAB R2016b或更高版本
- 需要MATLAB基础模块,无需额外工具箱
文件说明
主程序文件包含了完整的自适应滤波系统实现,集成了信号生成、噪声添加、算法执行和结果可视化四大核心功能。具体实现了LMS和RLS两种算法的迭代优化过程,通过实时误差计算监控算法收敛性能,并生成多维度对比分析图表,为用户提供直观的算法性能评估界面。程序采用模块化设计,参数配置集中管理,便于用户根据需求调整实验设置。