一种新的变步长LMS自适应滤波算法研究及其应用

变步长LMS自适应滤波算法克服了传统自适应滤波算法的不足,通过构造合适的变步长因子,在提高收敛速度的同时保证了较小的稳态误差,在实际中得到了广泛应用。为进一步改善算法性能,首先对传统的和现有改进的变步长LMS算法机理进行了深入分析,在此基础上,提出了一种新的变步长LMS自适应滤波算法。该算法通过建立一个新的步长因子与误差的非线性函数模型,使得算法在不失精度的情况下,具有较快的收敛速度。论文对新算法的机理进行了较为详尽的阐述,对算法中关键参数的选取对滤波性能的影响进行了深入分析,并给出了算法中关键参数的自适应确定方法。仿真实验表明,相对于其他自适应滤波算法,该算法在收敛速度方面有了很大的提高。将新算法应用于对实际龙口水位监测数据的滤波中,取得了良好效果。     

一种新的LMS算法及其在明渠流量计中的应用

针对变步长LMS(least mean square)自适应滤波算法存在收敛速度慢和稳态误差比较大的问题,根据变步长滤波算法步长调整原理,提出了一种新的基于多项式的非线性变步长LMS算法,通过MATLAB仿真分析研究新算法中各参数对收敛速度和稳态误差的影响,并和已有的变步长LMS算法进行对比,结果表明该算法比已有的算法收敛速度快4倍,且稳态误差小。将新算法应用于明渠流量计回波信号的滤波处理,结果表明在低信噪比下,明渠流量计滤波性能良好,抗干扰能力强。     

一种新的变步长LMS自适应滤波算法性能分析

在简单介绍了基本的LMS,NLMS自适应滤波算法的基础上,介绍了一种新的可变步长LMS自适应滤波算法,并将该算法应用于自适应噪声对消系统的仿真中.通过计算机仿真,给出了LMS、NLMS和新的可变步长LMS自适应滤波三种算法的性能对比,结果表明该算法具有较快的收敛速度和较小的稳态误差.     

一种新的自适应滤波算法

为了解决SVS_LMS算法中步长更新函数较为复杂的问题,提出一种改进的LMS自适应滤波算法。新的算法利用瞬时误差的幂函数对步长更新进行控制,同时根据MVSS_LMS算法中误差自相关估计补偿原理,采用当前步长因子和上一时刻步长的相关估计对步长因子进行补偿。通过仿真比较,新的算法相较于SVS_LMS和MVSS_LMS的改进算法具有更快的收敛速度及更小的稳态失调误差。     

一种改进的变步长LMS算法及其DSP实现

固定步长LMS(least mean square)算法自适应滤波器在收敛速度、时变跟踪能力与稳态误差上对步长因子的要求存在矛盾.变步长LMS算法的步长因子是变化的,能够有效地避免此矛盾.在分析了2种变步长LMS算法的基础上,提出了全新的变步长算法,并在MATLAB环境中进行仿真,之后应用SZ-EPP5402评估板对其进行了DSP实现.仿真结果与DSP实现都表明:变步长LMS算法在一定程度上改善了收敛速度与稳态误差间矛盾,具有更快收敛速度与更小稳态误差.     

改进的自适应算法在谐波检测中的应用

由于传统的最小均方(Least mean square LMS)算法收敛速度和稳态误差之间存在着不可调和的矛盾,而基于双曲正切函数的变步长LMS算法虽然有效的提高了收敛速度,但是其稳态误差较大,二者都只适用于高信噪比的环境。因此提出了改进的基于双曲正切函数的归一化最小均方算法。利用双曲正切函数和反馈误差的均值估计建立步长与误差之间的关系,控制权值及步长因子的更新,有效的降低了噪声的干扰,并在权值迭代的过程中引入了归一化算法,以使算法能适应大的动态输入范围,其次加入了动量因子,进一步提高算法的收敛速度。最后,在MATLAB/simulink仿真平台上搭建模型,仿真结果验证了算法在提高了收敛速度的同时,也有效的降低了稳态误差。     

基于多尺度小波变换的变步长LMS滤波算法

对LMS自适应算法、基于抽样函数的变步长LMS算法和基于多尺度小波变换的自适应滤波算法进行了研究,在此基础上把变步长LMS算法与多尺度小波变换相结合,产生了新算法。该算法一方面可以克服固定步长LMS算法在收敛速度与收敛精度方面与步长因子的矛盾;另一方面,小波变换的引入减少了输入向量自相关矩阵的条件数,提高了收敛速度、跟踪性能和稳定性。最后对算法的性能进行了计算机仿真比较,仿真结果表明:基于多尺度小波变换的变步长LMS滤波算法具有较快的收敛速度和更强的抑噪能力。     

基于分式函数的新变步长LMS算法

为了解决传统LMS算法在稳态误差和收敛速度之间的矛盾,提出了一种基于分式函数的新型变步长LMS算法(简称VXLMS算法)。因为新型变步长函数不包含指数运算,所以降低了运算量,加快了算法的收敛速度,同时也提高了数据跳变时的跟踪性能。在VXLMS算法收敛的条件下,通过理论推导确定了该变步长函数的参数取值范围,然后通过取不同参数值分析对算法性能的影响,选出最优参数值进行仿真分析。仿真结果表明:相同仿真条件下提出的VXLMS算法相对于VSSLMS算法和SVSLMS算法稳态误差更低、收敛速度更快,即说明提出的小计算量新变步长函数,通过调整步长因子使权向量快速达到最优,进而使VXLMS算法具有更好的收敛性、稳定性以及鲁棒性。     

煤矿钢芯输送带缺陷信号非平稳强噪声滤波研究

煤矿钢芯输送带缺陷电磁检测信号易受到煤矿工况中非平稳强噪声影响,因此,提出一种改进阈值小波的变步长LMS自适应滤波算法对缺陷信号非平稳强噪声进行滤波。该方法首先运用改进阈值小波多尺度分解后的高频信号作为自适应滤波的参考噪声信号,然后运用变步长LMS自适应滤波方法对缺陷信号进行滤波。该方法克服了小波软、硬阈值的缺陷和固定步长LMS自适应滤波中收敛速度和稳态误差对步长因子要求不一致的矛盾。并与改进阈值小波滤波方法进行了对比,结果表明:该方法具有更好的滤波效果,能有效地滤除缺陷信号中的非平稳强噪声。     

一种改进变步长LMS算法及其在系统辨识中的应用

在分析传统LMS算法及变步长LMS的基础上，本文提出了一种改进的变步长LMS算法并应用于系统辨识。新算法利用瞬时误差的四次方和遗忘因子共同来调整步长，进一步解决了收敛时间和稳态误差的矛盾。将新算法应用到系统辨识中时，与传统LMS算法和变步长LMS算法相比，仿真表明新算法有更快的收敛速率。