电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第二部分 CH04 自适应滤波

信号处理理论与算法 自适应滤波 张朋 自动化工程学院
信号处理理论与算法 自适应滤波 张 朋 自动化工程学院

基本内容 自适应滤波: 根据环境及输入的变化,使用自适应算法来改变滤波器的参 数和结构,改变单位冲激响应h(n),以达到最优的滤波。 目的: 设计自适应滤波器,可以不必预先知道信号与噪声的自相关函数; 在滤波过程中,即使信号与噪声的自相关函数随时间缓慢变化,滤 波器也能自动适应,自动调节到满足均方误差最小的要求
基本内容 自适应滤波: 根据环境及输入的变化,使用自适应算法来改变滤波器的参 数和结构,改变单位冲激响应h(n),以达到最优的滤波。 设计自适应滤波器,可以不必预先知道信号与噪声的自相关函数; 在滤波过程中,即使信号与噪声的自相关函数随时间缓慢变化,滤 波器也能自动适应,自动调节到满足均方误差最小的要求。 目的:

应用领域 1、系统模型识别 系统建模:自适应滤波器作为估计未知系统特性的模型。 2、通信信道的自适应均衡 信道均衡器、数字通信接收机。 3、雷达与声纳的波束形成 自适应天线、干扰抑制、波束控制。 4、生理信号处理 电源抑制、噪声对消器。 5、噪声中信号的滤波、跟踪、谱线增强以及线性预测等
1、系统模型识别 系统建模:自适应滤波器作为估计未知系统特性的模型。 2、通信信道的自适应均衡 信道均衡器、数字通信接收机。 应用领域 3、雷达与声纳的波束形成 自适应天线、干扰抑制、波束控制。 4、生理信号处理 电源抑制、噪声对消器。 5、噪声中信号的滤波、跟踪、谱线增强以及线性预测等

基本内容 ·自适应滤波器 -匹配滤波器 -Winer最优估计 -Wiener-Hopf方程 -LMS滤波
• 自适应滤波器 –匹配滤波器 –Winer最优估计 –Wiener-Hopf方程 –LMS滤波 基本内容

基本内容 滤波器定义 从含噪声的观测数据y(t)中抽取信号x(t)的装置 y(t)=x(t)+w(t) 滤波器既可以硬件实现,也可软件实现。 滤波器设计准则 准则一:使滤波器输出能够实现最大的信噪比 匹配滤波器 准则二:信号估计误差的均方值(均方估计误差)最小 一Vieneri滤波器
基本内容 从含噪声的观测数据 中抽取信号 的装置 yt xt wt () () () 滤波器既可以硬件实现,也可软件实现。 y t( ) x t( ) 滤波器定义 滤波器设计准则 准则一:使滤波器输出能够实现最大的信噪比 — 匹配滤波器 准则二:信号估计误差的均方值(均方估计误差)最小 — Wiener滤波器

匹配滤波器 滤波器模型: y()=s(t)+n(t) y.(t)=s,(t)+n,(t) h(t) y,()=」h(t-t)y(r)dr=(h(t-t),yr)》 =∫h(t-t)儿s(x)+n(r]dr =∫ht-t)s(r)dr+∫h(t-x)n(x)dr s,(t) n,(t) 最大信噪比准则: 信噪比: S(t)在t=T,的瞬时功率 n(t)的平均功率
匹配滤波器 h t( ) yt st nt () () () ( ) ( ) ( ) ( ), ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) o y t ht y d ht y ht s n d ht s d ht n d ( ) o s t ( ) o n t () () () ooo y t st nt 最大信噪比准则: 2 0 ( ) ( ) o o S st t T N nt 在 的瞬时功率 的平均功率 信噪比: 滤波器模型:

匹配滤波器 s,(0)=∫h(t-x)s(x)dr=(h(t-t),s(x)》 s,()表示s,()在t=T,时的瞬时功率 P(o)=Pn(o)H(o)月 N,-2元P.)Hdo Parseval定理 0,》=2axo.a月 ∫r)d=rCx(f)Pd Jnra0th=2元X'(wY(wHw s(t)="h(t-7)s(r)dr=(h(t-r).s()) -HI()eS()do F.OMI(OF do
匹配滤波器 2 () () () o P PH n n 表示 在 时的瞬时功率 0 2 ( ) o t T s t ( ) o s t 0 t T Parseval定理 1 ( ), ( ) ( ), ( ) 2 xt yt X Y * * 1 () () ( ) ( ) 2 x t y t dt X Y d 2 0 1 () () 2 N PH d n x t dt X f df 2 2 ( ) | ( )| ( ) ( ) ( ) ( ), ( ) o s t ht s d ht s ( ) ( ) ( ) ( ), ( ) 1 ( ) ( ) 2 o j t s t ht s d ht s H eS d 0 2 2 2 1 () () 2 1 () () 2 j T n H eS d S N PH d

匹配滤波器 Cauchy-Schwartz不等式: (d≤∫mxfd&·ds 等号成立条件:f(x)=cg(x) H(oes(odo f(x)=H(@)P.(@) 取 N P.()H(p do 8r)= S(@) P.O :wo-r F(o)H(of do rw一(云o
2 2 2 2 2 2 1 ( ) ( ) ( ) 4 () 1 () () 2 1 ( ) 2 () n n n n S H Pd d S P N PH d S d P 匹配滤波器 0 2 2 2 1 () () 2 1 () () 2 j T n H eS d S N PH d Cauchy-Schwartz不等式: 2 2 2 f ( ) ( ) ( ) ( ) x g x dx f x dx g x dx 取 () ( ) ( ) v fx H P 0 ( ) ( ) ( ) j T n S gx e P 2 2 max 1 ( ) 2 () n S S d N P 等号成立条件:f () c() x gx

匹配滤波器 2元 P(O) →。 取max的条件:Ho)P(o=e e-joT P.(@) Hom () S(o)ejo P,(@) 情况1:若n(t)标准白噪声(o斤=1) Pn(0)=1,0 Hop(@)=S(@)e-07 幅值特性H(o)=S(o)儿,滤波器的幅值特性与信号 的幅值特性“相匹配”。)匹配滤波器
匹配滤波器 2 2 1 ( ) 2 () n S S d N P 2 2 max 1 ( ) 2 () n S S d N P 取 max 的条件: 0 ( ) () () ( ) j T n n S HP e P 0 ( ) ( ) ( ) j T opt nS H e P 情况1:若 标准白噪声 n t( ) 2 1 n ( ) 1, Pn 0 () () j T H Se opt 幅值特性 ,滤波器的幅值特性与信号 的幅值特性“相匹配”。 匹配滤波器 () () H S opt

匹配滤波器 情况2:对于一般噪声v(t)一有色噪声 s(t)+(t) s。(t)+v(t) W(@) -Ho(0) 白化滤波器S(t)+(t)匹配滤波器 取o-O=o-pof-1a Ho(@)=S(@)e-joTo S(@)W(@)e-ioTo Hop(@)=W(@)Ho(@)=W(@)S(0)W(@)e-jo= S(0) e-jot P(@) 广义匹配滤波器=白化滤波器+匹配滤波器 当白噪声时,取W(o)=1,则H(o)=H(o),廿0 当有色噪声时,H(o)=W(o)H(o)
匹配滤波器 情况2:对于一般噪声 v t( ) — 有色噪声 0 H ( ) s() () t vt () () o o s t vt W ( ) 白化滤波器 s () () t vt 匹配滤波器 取 1 ( ) ( ) n W P 2 ( ) ( ) ( ) 1, P PW n n 0 0 0 () () () () j T jT H Se SW e 0 0 0 ( ) () () () ()() () ( ) j T jT opt nS H W H W SW e e P 广义匹配滤波器 = 白化滤波器 + 匹配滤波器 当白噪声时,取 ,则 W () 1 0 ( ) ( ), H H opt 当有色噪声时, 0 () () () H WH opt
按次数下载不扣除下载券;
注册用户24小时内重复下载只扣除一次;
顺序:VIP每日次数-->可用次数-->下载券;
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第二部分 CH03 参数模型功率谱估计.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第三部分 CH01 时频分析——信号分析基础.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第二部分 CH02 非参数功率谱估计(主讲:张朋).pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第二部分 CH01 随机信号的相关和功率谱分析.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第一部分 CH06 FIR滤波器设计.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第一部分 CH05 IIR滤波器设计.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第一部分 CH04 数字滤波器的基本结构.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第一部分 CH03 离散傅里叶变换与快速算法.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第一部分 CH02 离散时间信号与系统分析基础(离散傅里叶变换及快速算法).pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第一部分 CH01 绪论(主讲:刘科).pdf
- 电子科技大学:《数字信号处理方法及应用 Methods and Applications of Signal Processing》课程教学资源(教学大纲).pdf
- 电子科技大学:《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源(课件讲稿)拓展04 超材料原理 Metamaterials with Negative Parameters - Physics and Applications.pdf
- 电子科技大学:《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源(课件讲稿)拓展03 电磁超材料.pdf
- 电子科技大学:《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源(课件讲稿)拓展02 EBG结构 Electromagnetic Band Gap Structure in Antenna Application.pdf
- 电子科技大学:《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源(课件讲稿)拓展01 电小天线 Electrically Small Antenna Design.pdf
- 电子科技大学:《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源(课件讲稿)10 天线前沿动态.pdf
- 电子科技大学:《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源(课件讲稿)09 信号处理天线.pdf
- 电子科技大学:《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源(课件讲稿)08 相控阵天线.pdf
- 电子科技大学:《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源(课件讲稿)07 宽带天线及移动通信天线.pdf
- 电子科技大学:《近代天线理论 Modern Antenna Theory》课程教学资源(课件讲稿)06 微带天线简介.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第三部分 CH02 短时傅里叶变换与Gabor变换.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第三部分 CH03 Wigner分布.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第三部分 CH04 Cohen类时频分布.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第四部分 CH01 现代信号处理——信号的抽取和插值.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第四部分 CH02 滤波器组基础.pdf
- 电子科技大学:《信号处理理论与算法》课程教学资源(课件讲稿)第四部分 CH03 两通道滤波器组.pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 01 Introduction of Digital Image Processing(张萍).pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 02 数字图像处理基础 Fundamentatals of Digital Image.pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 03 Intensity Transformations and Spatial Filtering.pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 04 Filtering in the Frequency Domain.pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 05 Image Restoration and Reconstruction.pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 06 Color Image Processing.pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 07 Wavelets and Multiresolution Processing.pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 08 Image Compression.pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 09 Morphological Image Processing.pdf
- 电子科技大学:《图像处理及应用 Image Processing and Application》课程教学资源(课件讲稿)Chapter 10 Image Segmentation.pdf
- 电子科技大学:《集成电子学 Integrated Electronics》课程教学资源(教学大纲,陈勇).pdf
- 电子科技大学:《集成电子学 Integrated Electronics》课程教学资源(课件讲稿)第一章 超大规模集成导论(陈勇).pdf
- 电子科技大学:《集成电子学 Integrated Electronics》课程教学资源(课件讲稿)第二章 缩小到纳米尺寸的CMOS器件面临的挑战.pdf
- 电子科技大学:《集成电子学 Integrated Electronics》课程教学资源(课件讲稿)第三章 VLSI集成物理(1/2).pdf