诸多工程应用如通信、雷达、图像处理、地质勘探等领域,都要用到检测与接收装置,而噪声的存在严重影响了原始信号被正确处理的可能性,研究如何从噪声环境中提取或恢复有效的原始信号对于系统性能至关重要。传统含噪信号恢复方法是通过频率、幅值、相位等特征信息结合相应的数学方法和技术手段实现的,但被恢复信号特征相对固定、参数整定复杂、计算量大。韩京清提出的跟踪微分器(TD)提高了含噪信号恢复的简便性和实时性,具有良好的跟踪性能和抗干扰能力,然而随着混杂噪声的变化,二者都会一定程度地削弱。引入跟踪间距的准确估计,与自适应调整函数结合,可以优化系统跟踪速度、收敛性能及抗噪能力。研究基于改进自适应跟踪微分器(IATD)的含噪信号恢复方法的主要工作如下:1)分析传统跟踪微分器在跟踪含噪信号过程中,噪声引入跟踪参数的原因。为了改善跟踪性能,设计跟踪间距的滑动窗口标准差估计函数、自适应调节函数,对跟踪参数进行实时调节,兼顾跟踪的快速性和收敛性。2)为验证改进的自适应跟踪微分器的有效性及工程应用价值,设计数值仿真平台、数字信号处理器(DSP)应用平台和专用集成电路(ASIC)应用平台,完成平台硬件的搭建及软件的编写。3)基于搭建的算法验证平台,设计性能研究的总体方案,开展上述各个平台下算法性能实验,对实验结果进行详细地讨论分析。文中仿真平台的跟踪对比结果验证了本文所提方法的正确性;DSP应用平台的跟踪对比实验验证了算法在基于C代码的工程应用领域的有效性;ASIC应用平台实验证明了提出的算法在基于Verilog代码的工程应用领域中硬件模块化的可行性。