几种变步长LMS算法的性能分析与比较

针对传统LMS算法的收敛速度与稳态误差存在矛盾这一问题,列出了NLMS、G-SVSLMS及改进的变步长LMS3种变步长LMS自适应滤波算法。通过仿真对比和理论分析,证明改进的变步长LMS算法具有更快的收敛速度、更小的稳态误差和更强的抗干扰能力。     

一种基于解相关的变步长LMS算法

在自适应滤波器的构造算法中,LMS算法作为经典理论其应用范围广泛,如何进一步提高滤波器的性能,满足实时数据处理的需要,是当前的一个研究热点.本文讨论了一类针对传统LMS算法进行改进的变步长自适应算法,分析其性能,给出了一种新的变步长自适应算法.这种算法同时从调节变步长的形式和滤波器权系数向量的更新方式2个方面出发,进一步提高了算法的收敛速率,充分调和了收敛速率与稳态误差之间的矛盾.计算机仿真结果表明,新的基于解相关的变步长LMS算法具有更快的收敛速率和更小的稳态误差,能较好地对信号进行跟踪滤波.     

一种改进的变步长LMS自适应算法

为了得到一种抗干扰性能强、收敛速度快、稳态误差小的变步长LMS算法,本文分析了传统LMS算法、变步长LMS算法及其改进算法,并对现有变步长LMS算法进行分类归纳,在列出几种具有代表性算法的基础上,提出了一种改进的变步长LMS算法.新方法引入修正系数,通过当前和过去估计误差以及误差的时域均值来调节自适应算法的步长,具有收敛速度快,稳态误差小的优点,并且提高了LMS算法的抗干扰性能.文中最后给出了仿真结果,仿真结果与理论分析一致.     

无轴承开关磁阻电动机转子偏心补偿控制

分析了无轴承开关磁阻电动机不平衡振动的特点,提出采用自适应LMS滤波器用于无轴承开关磁阻电动机转子偏心补偿控制的方法.针对固定步长自适应LMS滤波器存在收敛速度和稳态误差之间矛盾的问题,采用了基于Sigmoid函数、基于箕舌线和基于抽样函数的三种改进的变步长自适应LMS滤波器对悬浮转子进行补偿控制.仿真结果表明:自适应LMS滤波器可以有效抑制转子的不平衡振动;变步长自适应LMS滤波器不仅具有较快的收敛速度和跟踪速度,稳态误差也能控制在比较小的范围内;基于抽样函数的变步长LMS算法具有更小的稳态误差.     

基于模糊变步长自适应谐波检测算法的研究

提出了一种新的基于模糊控制理论的变步长自适应算法,将其应用于有源全补偿消弧控制的谐波电流检测中,得到很好的效果.模糊推理算法适合于强非线性、强不稳定性系统,自适应算法具有良好的自学习和自调整能力,本文提出的新算法将两者结合在一起,实现优势互补,解决了传统LMS算法跟踪速度和稳态误差之间的矛盾,既具有较快的动态响应速度,又保持较小的稳态误差,滤波性能得到改善,而且计算量小.实验和仿真验证了该方法的有效性和优越性.     

一种改进变步长的自适应谐波检测算法

在有源电力滤波器（APF）谐波电流检测自适应滤波算法中,改进变步长自适应滤波系数调整方法。算法根据稳态谐波零均值的特点,利用系统历史积累误差均值估计代替单步误差更新步长因子,由滑动指数加权窗方式,提取出单纯的滤波器跟踪误差,步长更新的大小只取决于滤波器跟踪误差,不受谐波本身影响。通过步长因子与系统误差均值估计的类Sigmoid函数关系,动态控制类Sigmoid函数参数的变化,由此克服了类Sigmoid函数参数固定引起的稳态阶段误差偏大的缺陷。改进算法的复杂度有所增加,但能够保证较快的收敛速度、较高的检测精度和动态跟踪效果。通过对稳态和跃变的负载电流的仿真,结果证明了算法的有效性。     

一种改进变步长的自适应谐波检测算法

在有源电力滤波器( APF)谐波电流检测自适应滤波算法中,改进变步长自适应滤波系数调整方法.算法根据稳态谐波零均值的特点,利用系统历史积累误差均值估计代替单步误差更新步长因子,由滑动指数加权窗方式,提取出单纯的滤波器跟踪误差,步长更新的大小只取决于滤波器跟踪误差,不受谐波本身影响.通过步长因子与系统误差均值估计的类Sigmoid函数关系,动态控制类Sigmoid函数参数的变化,由此克服了类Sigmoid函数参数固定引起的稳态阶段误差偏大的缺陷.改进算法的复杂度有所增加,但能够保证较快的收敛速度、较高的检测精度和动态跟踪效果.通过对稳态和跃变的负载电流的仿真,结果证明了算法的有效性.     

基于箕舌线函数的变步长自适应谐波电流检测算法

针对现有变步长最小均方(LMS)广义谐波电流检测不能消除同频谐波电流和基波无功电流对步长更新的干扰,以及对跃变的系统跟踪能力差的问题,文中提出一种基于箕舌线函数的变步长LMS谐波电流检测算法。该算法采用将当前时刻负载电流减去滤波器输出的误差信号与参考输入信号的瞬时互相关时间均值估计来消除基波无功电流和谐波电流的干扰,并通过改进的箕舌线函数来调节算法的步长,从而在保证动态响应时间不增大的前提下,使算法具有更小的稳态误差,对跃变的系统具有较强的跟踪能力,且其参数的取值对负载电流大小的依赖性较小。计算机仿真结果证实了该方法的有效性。     

改进的变步长自适应谐波检测算法

由于传统自适应算法中步长的选择需要在收敛速度与稳态精度之间折中,大大降低算法实用性。为解决此问题,提出一种改进的变步长自适应谐波电流检测方法。利用滑动积分器提取真正的跟踪误差,并采用带有自调整因子的模糊调整器动态调整步长,能够保证谐波检测过程既具有较快的动态响应速度,又保持较小的稳态失调。仿真和实验结果验证了改进的变步长自适应检测算法的有效性、实时性、鲁棒性。     

APF中一种改进的变步长LMS自适应谐波检测算法

在有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)的低信噪比(Signal Noise Ratio, SNR)环境下,为了提高变步长最小均方(Least Mean Square, LMS)自适应算法对谐波电流检测的跟踪速度及精度,提出改进的变步长LMS算法。该算法在MVSS-LMS算法的基础上,增加历史误差的遗忘加权和估计并控制步长更新,动态控制步长更新范围,采用滑动窗遗忘加权减小了计算复杂度。同时,对改进算法性能进行稳定性分析。实验结果表明,该算法不仅具有较快的动态响应速度,而且在APF的低信噪比情况下,稳态误差有所减小,具有较高的抗干扰能力,谐波电流检测效果较好。     

基于自适应算法的谐波检测方法研究

由于低通滤波器的影响,传统的ip-iq算法有检测速度慢的缺点,针对此缺点,本文提出了一种基于变步长LMS/LMF算法自适应滤波器来代替低通滤波器的作用,针对输入信号的特点相应的改变自适应滤波器的步长因子,同时改变最小均方算法(LMS)和最小四阶矩算法(LMF)的比例,充分发挥了LMF和LMS检测精度和检测速度的优势。仿真结果表明,提出的算法检测速度和精度具有明显的优势,具有一定的工程应用价值。     

Zero‐attracting variable‐step‐size least mean square algorithms for adaptive sparse channel estimation

Recently, sparsity‐aware least mean square (LMS) algorithms have been proposed to improve the performance of the standard LMS algorithm for various sparse signals, such as the well‐known zero‐attracting LMS (ZA‐LMS) algorithm and its reweighted ZA‐LMS (RZA‐LMS) algorithm. To utilize the sparsity of the channels in wireless communication and one of the inherent advantages of the RZA‐LMS algorithm, we propose an adaptive reweighted zero‐attracting sigmoid functioned variable‐step‐size LMS (ARZA‐SVSS‐LMS) algorithm by the use of variable‐step‐size techniques and parameter adjustment method. As a result, the proposed ARZA‐SVSS‐LMS algorithm can achieve faster convergence speed and better steady‐state performance, which are verified in a sparse channel and compared with those of other popular LMS algorithms. The simulation results show that the proposed ARZA‐SVSS‐LMS algorithm outperforms the standard LMS algorithm and the previously proposed sparsity‐aware algorithms for dealing with sparse signals. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

快速收敛变换域自适应滤波算法

为了提高LMS算法均衡相关信号时的收敛性能,提出了一种新的快速收敛变换域自适应滤波算法（VS-DCTLMS）。该算法融合了归一化离散余弦变换LMS算法和变步长离散余弦变换LMS算法的优点,具有结构简单,收敛速度快,稳态误差小的特点。仿真结果表明,该算法计算量和变步长归一化LMS（VS-NLMS）算法、解相关LMS（DescorrLMS）等算法相当,但在收敛速度上具有很大优势;收敛性能和最小二乘回归算法（RLS）接近,却克服了RLS计算量大、不利于硬件实现的实际问题,是一种性能优良的可实现方法。     

华东电力系统调度员培训仿真器的动态全过程准实时仿真

本文提出了对调度员培训仿真器中的动态全过程进行准实时仿真的模型和算法。在仿真中，整个动态过程被划分为暂态过程和中长期动态过程两个阶段，并通过加入人工阻尼，实现了暂态过程和中长期动态过程的平稳过渡；为提高仿真速度，在不同仿真阶段采用了与其相适应的参考轴系；引入了一种能对系统变化和仿真误差作自适应调整的自动变步长方法。此外，提出了基于广度优先的快速拓扑方法和局部拓扑跟踪修正的算法，以及基于稀疏技术的快速因子表修正法。     

A new approach to identification of transient power quality problems using linear combiners

In this paper, we present a new approach to identify transient power quality disturbances using linear combiners and a fuzzy decision support system. The key idea underlying the approach is to obtain the amplitude and the slope of the peak fundamental component of a voltage waveform using adaptive linear combiners, along with nonlinear least mean squares (LMS) algorithm. Fuzzy logic is then used to identify the class to which the waveform belongs by a set of heuristic rules and an uncertainty index. Detailed digital simulation results involving various types of transient power quality disturbances are presented to prove the ability of the new approach in classifying these disturbances.     

雷达频率源自动测试系统软件设计

雷达频率源是现代雷达系统中非常重要的组成部分,主要介绍了雷达频率源自动测试系统软件设计方案,针对系统的硬件组成、测试原理、软件开发以及开发的关键技术进行了探讨。着重介绍了以VB软件为平台,基于GPIB和LAN口通信的自动测试系统软件设计技术。经过实际应用证明,该软件具有良好的通用性,自动化程度高,真正实现了仪表参数的自动设置、数据自动采集、测试结果自动存储等多项功能,减少人工干预,有效提高了雷达频率源测试效率和产品质量,充分满足雷达产品的测试需求。     

基于双DSP的模糊变步长自适应谐波检测的研究

对谐波检测算法进行了研究,着重研究了自适应LMS算法,利用模糊控制与自适应滤波相结合,提出一种模糊变步长谐波检测算法.利用MATLAB软件对此算法及另一种性能优越的变步长LMS算法进行比较,验证本文算法的可行性及优越性.基于以上理论研究,设计并制作电路采集板及基于双DSP的开发平台,进行了软硬件设计.最后通过实验验证了...     

直流机电暂态与电磁暂态模型在低频振荡分析中的比较

对交直流混合运行系统进行低频振荡分析时,直流系统通常采用机电暂态仿真模型。介绍了直流系统的机电暂态和电磁暂态两种仿真模型,在电力系统全数字仿真装置（ADPSS）平台上建立了EPRI36系统和某实际电网系统的机电暂态模型和机电-电磁暂态混合仿真模型,分别用于低频振荡分析。采用基于总体最小二乘-旋转不变技术的信号参数估计（TLS-ESPRIT）算法,分析故障后的振荡功率信号。提取低频振荡主导振荡频率、阻尼比等信息进行模态分析,并对分别利用两种仿真模型进行仿真得到的低频振荡分析的结果进行比较。结果表明,直流线路分别采取两种仿真模型时,仿真结果较为吻合,低频振荡分析的结果基本相同,机电暂态模型具有较高的实用价值。     

负荷管理系统与管理信息系统联网及发布信息方式的探讨

提出了负荷管理系统（ＬＭＳ）同管理信息系统（ＭＩＳ）网络陛联的方法,并介绍了负荷管理系统如何向ＭＩＳ系统发布信息的一种方案,地互联中的安全总理２以及今后中国负荷管理系统的发展方向进行了讨论。     

Variable Constraint based Least Mean Square algorithm for power system harmonic parameter estimation

This paper presents the maiden application of a novel signal processing algorithm called Variable Constraint based Least Mean Square (VCLMS) for power system harmonic parameter estimation. The amplitude, phase and frequency of a power signal containing harmonics, sub-harmonics, inter-harmonics are estimated using this algorithm in the presence of white Gaussian noise under simulating environment. Four Least Mean Square (LMS) based algorithms, reported in the literature are considered for judging the comparative performance with the proposed algorithm. These algorithms are applied and tested for both stationary as well as dynamic signals containing harmonics. Practical validation is made with the experimentation of the algorithms with real time data obtained from a solar connected inverter system used for supplying electrical energy during power cut at National Institute of Technology (NIT) Silchar through a power quality analyzer and estimation are performed in MATLAB simulation. Comparison of the results amongst LMS, Normalized LMS, Complex Normalized LMS, Variable Leaky LMS and VCLMS algorithms reveals that proposed VCLMS algorithm is the best in terms of accuracy and computational time.