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Loop analysis of adaptive notch filters

机译：自适应陷波滤波器的环路分析

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摘要

Adaptive notch filters have been the focus of intense research for more than three decades. Low computational requirements and good performance make them attractive for tracking frequency modulated signals. Despite the extensive literature on adaptive notch filters, algorithm extensions and new models for describing the dynamics of the notch frequency continue to be proposed. In this study, the equivalence between adaptive notch filters using a plain gradient (PG) algorithm and frequency lock loops (FLLs) with exponential filtering is established. FLL theory is then used to analyse the noise performance and signal tracking capabilities of adaptive notch filters. A linear model describing the dynamics of the filter adaptation process is derived and the concepts of loop and Doppler bandwidths are introduced. Criteria based on the loop and Doppler bandwidths are suggested to set the PG adaptation step. Finally, algorithm extensions based on the FLL theory are proposed. Theoretical results are supported by Monte Carlo simulations which show the validity of the analysis performed.
机译：在过去的三十多年中，自适应陷波滤波器一直是研究的重点。较低的计算要求和良好的性能使其非常适合跟踪调频信号。尽管关于自适应陷波滤波器的文献很多，但仍不断提出算法扩展和用于描述陷波频率动态的新模型。在这项研究中，建立了使用平坦梯度（PG）算法的自适应陷波滤波器与采用指数滤波的频率锁定环（FLL）的等效性。然后，将FLL理论用于分析自适应陷波滤波器的噪声性能和信号跟踪能力。推导了描述滤波器自适应过程动力学的线性模型，并介绍了环路和多普勒带宽的概念。建议使用基于环路和多普勒带宽的标准来设置PG自适应步骤。最后，提出了基于FLL理论的算法扩展。理论结果得到了蒙特卡洛模拟的支持，这些模拟显示了所进行分析的有效性。

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  • 来源
    《Signal Processing, IET》 |2016年第6期|659-669|共11页
  • 作者

    Daniele Borio;

  • 作者单位

    European Commission, Joint Research Centre (JRC), Institute for the Protection and Security of the Citizen (IPSC), Security Technology Assessment Unit, Italy;

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  • 正文语种 eng
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