稀疏惩罚的自适应滤波算法研究与应用

来源 :华东交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:daemon999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自适应滤波器(Adaptive Filter, AF)理论是信号处理领域的一个重要研究方向,它通过逐步学习的方法自动调节滤波器权值系数来达到最佳滤波的效果,并且广泛应用于系统辨识、噪音消除等诸多领域。作为滤波器设计过程中的核心部分,自适应算法的好坏决定设计出AF的优劣。自适应算法主要包括基于维纳(Wiener)滤波理论发展起来的最小均方(Least Mean Square,LMS)算法、递归最小二乘算法(RLS)和仿射投影算法(APA)等,其中LMS算法由于结构简单,计算复杂度低,易于硬件实现等优点,应用最为普及,而APA作为NLMS算法的推广,具有收敛速度快的优点。在实际的应用中,许多未知系统具有稀疏性,即冲激响应(Impulse Response,IR)在固定的时间域存在大量的零值。LMS算法没有充分运用IR稀疏这一先验特征,在解决稀疏系统辨识的问题时达不到理想的效果。本文在分析自适应滤波器和LMS算法基础上,利用一般冲激响应稀疏的先验知识,进行稀疏的自适应滤波器算法的研究:首先,回顾已有的零吸引最小均方(ZA-LMS)算法和加权的零吸引最小均方(RZA-LMS)算法。针对ZA-LMS算法对滤波器系数值施加相同大小的零引力的缺点,提出可以根据系数值大小有规律性调整滤波器权值的l p(0<p<1)范数和加权l p(0<p<1)范数惩罚LMS算法,并且将其用于稀疏系统辨识,实验表明加权的l p范数惩罚的LMS算法同比ZA-LMS等算法性能最优其次,提出稀疏惩罚的放射投影算法(APA)。改进的稀疏惩罚的LMS算法考虑并解决了稀疏冲激响应的问题,但是收敛速度慢。本文把稀疏惩罚的LMS算法的思想推广并应用在收敛速度较快的APA中,提出三种改进的APA:零吸引仿射投影算法(ZA-APA)、加权的零吸引仿射投影算法(RZA-APA)和l p(0<p<1)范数惩罚的仿射投影算法(l p-APA),并进行了系列仿真实验,通过实验验证算法的有效性。实验结果得出,本文提出的系列改进的自适应滤波算法具有较好的表现性能,为这些算法在实际的应用中奠定了基础。
其他文献
合成孔径激光雷达(SAL)作为合成孔径雷达(SAR)技术与激光雷达(Ladar)技术的结合体,能够获得比微波合成孔径雷达高得多的空间分辨率,能够进行远距离,大面积成像等诸多优点。SAL作
霉菌是广泛存在于自然界的一类真核生物,一些霉菌产生的霉菌毒素对食品和饲料的污染影响了谷物原料、食品和饲料贸易的正常进行,直接危害了人和动物的健康。在已知的霉菌毒素
随着人类社会的高速发展,对信息量的要求也呈爆炸式增长,随之而来的是对通信网络容量需求的增长,而全光网络的发展使得大容量、高速化的通信网成为可能。目前,制约光网络发展
人体内存在数量庞大的肠道菌群,在肠易激综合征(IBS)等多种疾病的发病机制中起着重要的作用。近年来,以宏基因组学为代表的培养非依赖性技术方法为全面准确地分析肠道菌群提
在政策上确立生态环境保护的重要地位,以规划引领城乡生态建设。实现土地资源节约集约利用,基本建立起城乡生态环境建设机制,构筑起现代农业生态系统等,是苏州在城乡一体化进
<正>肠易激综合征(IBS)是常见的消化系统疾病,主要表现为腹痛和腹部不适,排便后症状减轻或消失,其中腹痛严重影响患者的生活质量。目前IBS腹痛的发生机制尚不清楚,近年来研究
<正>创新已经成为提高城市经济竞争力的重要驱动力。近年来,创新能力对于城市发展的意义越来越受到重视。城市注定是创新的场所、创意的孵化器,因为来自不同地方和社会阶层的
日前,韶关首批民间河长代表接受聘书正式上岗。“民间河长”的走马上任,宣告我市的河湖治理由官方“河长制”向民间“河长制”延伸,逐步构建由政府主导、社会参与、民众监督的河
报纸
功能性消化不良(FD)的发病机制尚不完全明确。目前认为,十二指肠可能是功能性胃肠病症状产生的关键部位,FD患者存在十二指肠对酸和脂类的异常反应、十二指肠免疫细胞的激活现
从20世纪六七十年代价值澄清学派提倡道德相对主义和多元价值的道德教育,到90年代以来品格教育提倡建立核心的道德价值观,反映了西方社会对道德教育规律的新认识。如何正确处