現(xiàn)代濾波技術(shù)ppt課件-文庫吧資料
2025-05-07 12:16本頁面
【正文】 調(diào)整，使輸出接近期望值。 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院 兩種典型結(jié)構(gòu)的閉環(huán)濾波器結(jié)構(gòu) 根據(jù)有無參考輸入信號，閉環(huán)結(jié)構(gòu)有兩種典型形式。 自適應(yīng)濾波 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院 第三講 數(shù)字濾波技術(shù) 2. 自適應(yīng)濾波器的結(jié)構(gòu) 根據(jù)濾波算法是否與濾波器的輸出有關(guān)，自適應(yīng)濾波器分為開環(huán)結(jié)構(gòu)和閉環(huán)結(jié)構(gòu) 。因此，19 67 年威德諾等人提出自適應(yīng)濾波的思想，且很快得到發(fā)展和應(yīng)用，目前已廣泛用于系統(tǒng)模型識別、雷達(dá)信號檢測、跟蹤和預(yù)測、醫(yī)學(xué)信號分析、信道均衡等領(lǐng)域。 ? 誤差準(zhǔn)則仍然為最小均方誤差準(zhǔn)則。 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院 維納濾波和卡爾曼濾波 用狀態(tài)空間法描述系統(tǒng)， 將 系統(tǒng) 表示為 狀態(tài)方程和量測方程 兩部分，濾波的過程是用前一個狀態(tài)的觀測數(shù)據(jù)來估計狀態(tài)變量的當(dāng)前值，算法具有以下特點(diǎn)： ? 在時域內(nèi)通過遞推過程設(shè)計濾波器，不需要知道全部過去的信號值，且適于多維隨機(jī)信號估計。 此圖例說明， 維納濾波器對信噪比大 的頻率分量傳輸函數(shù)大，對信噪比小的頻 率分量傳輸函數(shù)小，以此來相對抑制噪聲 通過，保證最小均方誤差。上式表明， 維納濾波器的頻率響應(yīng)決定于源信號和噪聲的自功率譜 ，具有這一頻響函數(shù)的濾波器就是最小平方濾波器。 進(jìn)一步 將方程寫為卷積形式： （ 4 ） 對上式進(jìn)行 z 變換，得 再將 z =ej w帶入，得 第四講 數(shù)字濾波技術(shù) 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院 維納濾波和卡爾曼濾波 維納 霍夫方程的 物理解釋 ： 如果輸入 信號 x (n) 是由源信號 s (n) 和 干擾噪聲 n (n) 混和，并且 s ( n) 和 n ( n) 不相關(guān)，那么維納濾波器的期望輸出就是源信號 s (n) 本身，即 z (n) = s (n) ，則 x (n) 的 自 相關(guān)函數(shù) 和 z (n)與 x (n) 的互相關(guān)函數(shù)分別為 其中 rss( k ) 和 rnn( k ) 分別為 s (n) 和 n (n) 的自相關(guān)函數(shù)。 輸出的均方誤差表示為： 濾波器輸出可表示為： （ 1 ） 所以 為設(shè)計得到最小平方濾波因子 h(n) ，須滿足 （ 2 ） 4. 維納濾波器的設(shè)計 第四講 數(shù)字濾波技術(shù) 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院 維納濾波和卡爾曼濾波 將（ 1 ）式代入（ 2 ）式，得 （ 3 ） 由 （ 3 ）式可表示為： 此即著名的 維納 霍夫方程 。
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