论文研究-自适应滤波算法在功率谱估计中的应用研究 .pdf

所需积分/C币:21 2019-08-16 15:00:50 242KB .PDF
收藏 收藏
举报

自适应滤波算法在功率谱估计中的应用研究,贾存丽,郭娜,功率谱估计是分析随机信号的一种重要分析方法,功率谱估计一般可分为经典谱估计(非参数估计)和现代谱估计(参数估计)两种方法,在��
国科技论文在线 自适应去噪原理 自适应滤波用于谱估计吋,用自适应算法从观测信号中消去噪声的影响,对滤波后的误 差信号进行经典谱估计或参数谱估计,自 适应去噪原理如图所小。若 不相关, 与相关,可从 中消去与不相关的部分,则可通过调 整自适应滤波器参数是其输出逼近 日适八 ,选择均方误差最小作为代价涵数 期望信号和其估计的均方误差为 图有参考信号的自适应抵消 所以对信号的最佳估计就是对噪声的最佳估计,观测信号与该自适应滤波器输 出的误差信号就是的最小均方估计。 由于滤波器的步长较难确定,对平稳过程,若<<元 算法是以均 值收敛;若<< ,算法是均方收敛。对平稳过程,有 因此算法以均方收敛的条件可变为: 算法的杖矢量修止公式为: B< 上式即为归一化 算法。 实验及结果分析 以上讨论了功率谱估计的三种方法,即纤典谱估计,参数谱估计,自适应谱估计,其中 自适应谱估计是先从观测信号中消去噪声的影响,然后对观测信号和自适应滤波器输出信号 的误差信号用经典法或参数法进行谱估计。实验数据选为三个正弦信号和有色噪声的晉加, 数据长度选为点,信号频率分别为 ,采样频率是 ,信噪比为 有色噪声模型为 其中 是均值为,方 差为的高斯白噪声。 自相关法 用经典谱估计中的自相关方法对信号谱估计,结果如图所示,山图可知自相关法谱估 计分辨率很低,出现了不希望的谱。 法 对观测信号建模进行功率谱估计,由于法比 法有更好的分辨率, 因此实验中选择法谱估计。实验发现,模型阶数选取不同时得到不同的谱估计效果, 国科技论文在线 若模型阶数选得人小,佔计的诎被平,频率间面很小的两个频率不能被有效的分辨出来, 分辨率较差;而模犁阶数选得较大,则会出现伪谱佶,这将导致谱线分裂。结果如图所示, 由图可知,功率谱被平滑,分辨率得到显著改善,但是包含噪声谱,不能有效的检测出信号 功率谱。 自适应法 首先设计一个自适应横向滤波器,给定杈值个数,若事先已知噪声统计模型,滤波 器的输入是与有色噪声相关的白噪声,观测信号与滤波器输出的差值信号对滤波器权系数自 八 细20 声10 -10 频率AHz 坝率Hz 图2自相关法功率谱估讠 囚4自迂应滤坡输出噪声功率谱 卩-10 15 卡 -与 10203045 频率 烦率AH 图burg法功率谱佔计 图5自适应滤波后功率谱 适应调整直到滤波器输岀接近加性噪声信号,稳定时,误差信号是原始信号的估计,滤波器 输出信号是加性噪声的估计。然后分别对误差信号和滤波器输岀信号用法谱估计,结 果如图和图所示。由图可知,自适应滤波有效降低了输出信号中噪声,当模型阶数选取 较大时,信号谱中会岀现幅度较低的噪声谱,而当模型阶数较小时,噪声谱得到抑制,但频 率间距很小的两个频率却不能被有效的分辨出米。因此对功率谱修正如下:在满足一定信噪 比的条件下,选择较大的模垩阶数使间距很小的两个频率能被有效的分辨出来,用信号估 计谱减去噪声估计谱可以得到有效的信号谱估计。 总结 以上介绍了功※谱估计的三种方法:经典功夲谱估计、参数模型谱估计、自适应谱估计, 实验讧明,经典谱估计适用于数据较长时,参数模型估计分辨率较好,难点是模型阶数的选 国科技论文在线 取,噪声功率的抑制和分辨率的提高是一对矛盾。在有较强干扰条件下,或加性噪声是有色 噪声情况下,噪声功率谱集中在一定范围,经典法和参数法都不能得到准确的谱佔计,通过 自适应滤波降低噪声功率,经滤波后信号的功率谱待到显著改善 参考文献 炀绿淏现代数宇信号处哩北京:科学出版社, 姚天任现代数宇信号处哩华中科技大学出版社 陈海英模型功率谱估训常用算法的性能比较漳州呃范学院学报:自然和学版, 王振立,张雄伟一种新的快速自适应滤波算法的研究通信学报 姬中华,黄士涛基于高阶统计量方法的 模型功率谱佔计在设备放障诊断中的应用河南科 学 作者简介: 贾存丽,女,玍生,硕士研究生,主要硏究方向是通信信号处理,自适应控制。

...展开详情
试读 5P 论文研究-自适应滤波算法在功率谱估计中的应用研究 .pdf
立即下载 低至0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
抢沙发
一个资源只可评论一次,评论内容不能少于5个字
  • 至尊王者

    成功上传501个资源即可获取
关注 私信 TA的资源
上传资源赚积分,得勋章
最新推荐
论文研究-自适应滤波算法在功率谱估计中的应用研究 .pdf 21积分/C币 立即下载
1/5
论文研究-自适应滤波算法在功率谱估计中的应用研究 .pdf第1页

试读结束, 可继续读1页

21积分/C币 立即下载 >