函数
void	csky_lms_f32 (const csky_lms_instance_f32 *S, float32_t *pSrc, float32_t *pRef, float32_t *pOut, float32_t *pErr, uint32_t blockSize)
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void	csky_lms_init_f32 (csky_lms_instance_f32 *S, uint16_t numTaps, float32_t *pCoeffs, float32_t *pState, float32_t mu, uint32_t blockSize)
	浮点LMS滤波器初始化函数 更多...
void	csky_lms_init_q15 (csky_lms_instance_q15 *S, uint16_t numTaps, q15_t *pCoeffs, q15_t *pState, q15_t mu, uint32_t blockSize, uint32_t postShift)
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void	csky_lms_init_q31 (csky_lms_instance_q31 *S, uint16_t numTaps, q31_t *pCoeffs, q31_t *pState, q31_t mu, uint32_t blockSize, uint32_t postShift)
	Q31 LMS滤波器初始化函数 更多...
void	csky_lms_q15 (const csky_lms_instance_q15 *S, q15_t *pSrc, q15_t *pRef, q15_t *pOut, q15_t *pErr, uint32_t blockSize)
	Q15 LMS滤波器处理函数 更多...
void	csky_lms_q31 (const csky_lms_instance_q31 *S, q31_t *pSrc, q31_t *pRef, q31_t *pOut, q31_t *pErr, uint32_t blockSize)
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简要说明

LMS 滤波器是一类自适应滤波器，使用的是一种梯度下降的算法，根据瞬时误差更新滤波器的系数， 达到“学习”一种未知的转换方式目的。

自适应滤波器常应用在通信系统，均衡器，和噪声去除。

CSI DSP 库内的LMS滤波器函数支持 Q15, Q31和浮点数据类型。

库内也有归一化 LMS 滤波器，归一化LMS滤波器系数自适应与输入信号的电平无关。

一个LMS滤波器包括以下两个部分:

• 第一部分是一个标准横向FIR滤波器。
• 第二部分是系数更新机制。

LMS 滤波器有两个输入信号。一个是接受的输入信号，另一个是参考的输入信号， 输出两个信号，一个是FIR滤波器的输出信号，另一个是与参考输入相比的误差信号。 滤波器根据输出和参考输入之间的差值更新系数， 直到FIR滤波器的FIR滤波器的输出跟参考输入相符。 误差通过滤波器的调解倾向于0。

函数以块为单位处理数据，每次调用滤波器函数处理 blockSize 个样本。 pSrc 指向输入信号, pRef 指向参考信号， pOut 指向输出信号和 pErr 指向误差信号。 所有的数组都包括 blockSize 个值。

函数以块为单位操作。 滤波器内部系数 b[n] 以样本为单位更新。

算法:

输出信号 y[n] 通过标准FIR滤波器计算：

     y[n] = b[0] * x[n] + b[1] * x[n-1] + b[2] * x[n-2] + ...+ b[numTaps-1] * x[n-numTaps+1]
 

误差信号等于参考信号 d[n] 和滤波器输出的差值:

     e[n] = d[n] - y[n].
 

计算每个误差信号的每个样本后，滤波器系数 b[k] 以样本为单位更新:

     b[k] = b[k] + e[n] * mu * x[n-k],  for k=0, 1, ..., numTaps-1
 

其中 mu 是步进大小，控制系数收敛速率。

接口中, pCoeffs 指向系数数组，大小是 numTaps. 系数保存的顺序如下：

    {b[numTaps-1], b[numTaps-2], b[N-2], ..., b[1], b[0]}
 

pState 指向状态数组，数组大小是 numTaps + blockSize - 1. 样本在状态缓存中的保存顺序是：

    {x[n-numTaps+1], x[n-numTaps], x[n-numTaps-1], x[n-numTaps-2]....x[0], x[1], ..., x[blockSize-1]}
 

注意：状态缓存的长度超过了系数数组 blockSize-1 个样本. 增长的状态缓存长度可以用来取代传统FIR滤波器使用的循环寻址，从而显著提高速度。 状态变量在每块数据处理后更新。

结构体实例

滤波器的系数和状态变量都保存在数据结构的实例中。 每个滤波器都必须有一个单独的结构体实例。 系数数组可能可以在几个实例之间共享，但是状态变量数组不能共享。 为支持的3种数据类型分别提供了不同的结构体实例声明。

初始化函数

为每种支持的数据类型都提供了一个相应的初始化函数。 初始化函数处理以下操作：

• 设置内部结构体字段的值
• 清零状态缓存中的值 如果手动初始化，而不调用初始化函数，需要指定结构体实例的以下字段： numTaps, pCoeffs, mu, postShift (f32不需要), pState. pState中的所有值置0.

是否使用初始化函数是可选的。 但是，使用了初始化函数，则不能将结构体实例放在常量数据段。 要将结构体实例放在常量数据段，则必须手动初始化结构体实例。 在静态初始化之前，要确保状态缓存中的值已经清零。 下面的代码，为3种不同的滤波器，静态的初始化了结构体实例。

    csky_lms_instance_f32 S = {numTaps, pState, pCoeffs, mu};
    csky_lms_instance_q31 S = {numTaps, pState, pCoeffs, mu, postShift};
    csky_lms_instance_q15 S = {numTaps, pState, pCoeffs, mu, postShift};
 

其中 numTaps 是滤波器系数的数量; pState 是状态缓存的地址; pCoeffs 是系数缓存的地址; mu 是步进大小; postShift 是系数的移位数.

定点行为:

使用Q15和Q31版本的LMS滤波器函数需要注意。 下列问题必须考虑:

• 系数缩放
• 溢出和饱和

系数缩放:

滤波器系数表示为一个小数值，被限制在范围 [-1 +1)之间。 定点函数有一个附加的缩放参数 postShift。 滤波器的输出累加器是一个可移位的寄存器，结果移动 postShift 位。 基本上就是将滤波器系数缩放 2^postShift ， 允许将滤波器的系数扩展到超过范围 [+1 -1)。 postShift 的值根据用户系统模型期望的增益设定。

溢出和饱和:

Q15和Q31版本的溢出和饱和分别描述在各个函数各自的文档部分。

函数说明