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。     

改进变步长自适应分布式滤波算法

为提高传统LMS算法在分布式传感器网络自适应滤波中的收敛速度并保持较小的稳态误差,在扩散LMS算法基础上,提出一种基于Sigmoid函数改进变步长的分布式扩散LMS自适应滤波算法,算法通过Sigmoid函数变换构建步长因子与迭代误差之间非线性模型,并通过设置控制因子合理调整模型的步长曲线波型,使得算法在初期使用较大的步长以加快收敛速度,而在后期则采用平稳变化步长以保持较低的稳态误差,从而在在不失传统算法稳态精度的情况下,实现较快的收敛速度。实验结果表明:相比于已有算法,所提算法的估计性能更优。     

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.     

提高谐波电流检测性能的LMS/LMF自适应滤波器

为提高基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测法在检测精度和收敛速度方面的性能,提出了一种新颖的最小均方(LMS)与最小四阶矩(LMF)相结合的LMS/LMF自适应滤波器算法,根据误差信号自适应地调整LMS和LMF算法在权值更新中的占比,以同时发挥LMF算法收敛速度快和LMS算法稳态精度高的优点。推导了该算法的收敛条件、时间常数和失调公式,分析得出适当减小步长可以更好地兼顾收敛速度和检测精度。仿真和试验结果表明,该算法使低通滤波器动态过程收敛更快,稳态误差更小,从而提高瞬时无功功率理论谐波检测法的性能。     

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...     

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。     

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。     

汽车多通道多频点自适应降噪方法研究

为了降低汽车驾驶室噪声、营造良好的驾驶和乘坐环境,提出了多通道多频点自适应降噪方法。分析了驾驶室噪声特征,建立了噪声频率与发动机转速关系模型;分析了单通道噪声主动控制方法,提出了自适应步长LMS算法,使收敛因子随噪声误差自适应变化,兼顾了算法收敛速度和稳态误差;以此为基础,设计了多通道多频点噪声主动控制方法。经仿真验证可以看出,自适应LMS算法不仅提高了算法收敛速度,而且降低了稳态误差;经驾驶室两通道降噪实验可以看出,多通道噪声主动控制技术可以实现驾驶室多区域降噪,通道一总声压级降低了4.3dB,通道二总声压级降低了9.8dB,充分证明了设计的多通道噪声主动控制方法的有效性。     

改进LMS算法的仿真及其分析

在机械加工中,机械故障诊断的振动诊断技术在机械故障诊断学中占有重要地位.在振动信号处理方面,自适应信号处理是一个非常重要的分支,该方法能够有效的滤除含有背景噪声的信号,提取出有效的特征信号,但自适应算法有收敛速度与稳态误差之间的矛盾关系与步长因子易受噪声干扰等问题.为解决该问题,本文提出一种改进的变步长LMS算法:在算法中加入步长反馈因子,并对权值进行更新,使算法的收敛速度变快的同时保证了系统的稳定性,并加强了系统的跟踪能力.仿真结果表明:与其他算法相比,本文算法计算简单、收敛速度快、系统跟踪能力强,稳定性更好,能够有效的滤除噪声信号.     

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.     

主动磁悬浮轴承-储能飞轮转子系统振动主动控制

针对主动磁悬浮轴承-储能飞轮转子系统的不平衡振动控制,提出一种基于最小均方误差(LMS)的自适应变步长算法实现全工作转速范围内的振动控制方法.在标准LMS算法的基础上采用一种新的步长因子迭代公式,基于该步长因子下的LMS算法实时识别转子位移信号中与转速同频的振动分量,在位移信号进入控制器之前,通过反馈对这一分量进行不平...     

噪声主动控制中的自适应算法和传函识别研究

针对LMS算法在噪声主动控制中动态范围小和实时控制跟踪能力不强的缺点，提出了多误差改进的归一化变步长最小均方误差自适应滤波算法；采用了并存行在线辨识算法（POLI）有效地处理了自适应控制中次级传函识别的关键问题。     

RLS算法在CDMA系统中的应用

将自适应天线阵列应用于CDMA移动通信系统中,可抑制多址干扰的影响,提高系统的容量.对于自适应处理器可以采用简单的LMS算法,但这种算法的缺点是收敛速度和稳态失调误差不能兼顾,为了解决上述矛盾,现采用RLS算法.仿真实验结果证明,与LMS算法相比,RLS算法同时具有收敛速度快和稳态失调误差小的优点,代价是计算量增大.     

小波变换自适应算法的主动振动控制

将小波分析理论和最小均方(least mean square,简称LMS)算法相结合,用分解LMS算法对薄板进行自适应振动控制,并采用了Mallat快速算法,以提高小波自适应算法的实时性。仿真分析和试验结果表明,该方法与传统的LMS算法相比,有效地减小了输入信号自相关矩阵的相关性,且收敛速度和稳定性能均有显著提高。     

压电柔性梁振动变步长Fx-LMS控制算法分析与验证

滤波x最小均方差(filtered-x least mean square,简称Fx-LMS)算法作为振动控制领域常用的自适应控制算法,其固定步长因子不能同时满足收敛速度和稳态误差的双重要求。为了改善Fx-LMS算法实施效果,提出一种基于反余切函数的滤波x变步长最小均方差(filtered x variable step size least mean square,简称Fx-VSSLMS)算法。首先,归纳了7种常规VSSLMS算法的步长更新公式,并按照其迭代特点予以性能分析与分类对比;其次,以压电柔性悬臂梁振动主动控制为算法验证目标,采用多体动力学软件Adams和Simulink进行联合仿真,表明所提的Fx-VSSLMS算法在振动控制中的有效性;最后,通过分析对比多种Fx-VSSLMS算法在不同噪声环境下的抑振效果,验证了所提出控制算法对噪声干扰的良好鲁棒性。     

柔性超声传感结构健康监测技术现状与展望

滤波x最小均方差（filtered-x least mean square,简称Fx-LMS）算法作为振动控制领域常用的自适应控制算法,其固定步长因子不能同时满足收敛速度和稳态误差的双重要求。为了改善Fx-LMS算法实施效果,提出一种基于反余切函数的滤波x变步长最小均方差（filtered x variable step size least mean square,简称Fx-VSSLMS）算法。首先,归纳了7种常规VSSLMS算法的步长更新公式,并按照其迭代特点予以性能分析与分类对比;其次,以压电柔性悬臂梁振动主动控制为算法验证目标,采用多体动力学软件Adams和Simulink进行联合仿真,表明所提的Fx-VSSLMS算法在振动控制中的有效性;最后,通过分析对比多种Fx-VSSLMS算法在不同噪声环境下的抑振效果,验证了所提出控制算法对噪声干扰的良好鲁棒性。     

不同步长下自然梯度算法分离状态的比较

为了解决收敛速度和稳定性能之间的矛盾,通过建立步长因子与分离矩阵相互差异之间的非线性关系,提出了基于自然梯度算法的盲源分离技术。算法沿着梯度方向,选取非线性函数和适当的步长,由分离矩阵的迭代公式,计算得出采用不同步长时分离出的源信号,比较出收敛性和稳定性最优的信号,再经过计算串音误差和性能矩阵作为该算法的评价指标。通过MATLAB仿真分析,得出如果步长选择合适,那么自然梯度算法具有很好的分离效果,能很好的平衡收敛性和稳定性之间的关系。在设备状态监测与故障诊断中,利用盲源分离技术,能够有效提取故障特征信号,方便于机械故障精确定位。     

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。