自适应滤波器的新型变步长算法及其应用

针对变步长算法的选取对自适应滤波器的性能有重大的影响,而常见变步长算法的步长与误差或输入信号有关,在自适应调节过程中步长存在较大的波动,影响自适应滤波器的滤波效果等问题,通过分析和比较常见的变步长算法,提出一种新型变步长算法.该算法先将误差信号取绝对值,然后再求其均值,以该均值决定步长的变化,克服步长波动的不足.采用新...     

一种新的变步长LMS算法

自适应滤波器在信号检测、信号恢复、数字通信等许多领域中被广泛应用,自适应算法一直是学术界一个重要研究课题,提出了一种新的变步长LMS算法.算法根据自适应滤波收敛程度的加深,逐渐减小步长.试验结果表明应用该算法设计的自适应滤波器与当今通用的变步长LMS算法相比具有运算简单,收敛速度更快等优点.     

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.     

步长因子对最小均方误差自适应滤波效果影响的研究

自适应滤波器凭借其优越的性能,在微电子、自控、信号处理等诸多领域逐渐得到广泛应用。介绍了自适应滤波原理、自适应滤波算法,论述了步长因子对最小均方误差(LMS)自适应滤波效果的影响,借助MATLAB Simulink对被随机干扰的周期信号进行仿真研究,分析了步长因子对LMS算法收敛速度、滤波过程及输出信号稳态失调的影响。     

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.     

基于自适应滤波算法的谐波仿真分析

为改善自适应滤波算法的滤波效果,减小稳态误差,提高跟踪响应速度,并验证改进的变步长LMS滤波算法的有效性和优越性,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,构建电网谐波仿真计算模型,并与传统的基于瞬时无功功率理论的p-q算法以及定步长LMS算法进行仿真比较,根据不同系统条件下的滤波仿真波形,进行快速傅里叶分析,验证了此改进变步长LMS算法在计算量增加不多的前提下,可以同时获得较好的跟踪速度和较小的稳态误差,证实了该算法的有效性。     

基于RLS自适应算法的APF电流检测

有源电力滤波器(APF)电流检测算法使用低通滤波器(LPF)提取基波有功直流分量,直流分量的提取精度直接影响着指令电流信号的计算精度。提出一种应用数字递推最小二乘法(RLS)替代模拟LPF的电流检测新方法。RLS自适应滤波算法是在采样周期内对整体采样序列进行滤波器权系数最优化搜索,即对权系数迭代中的步长寻优,从而准确地跟踪输入信号的直流分量。新方法以瞬时无功功率理论为电流检测依据,利用坐标、三角变换矩阵根据电网三相瞬时电流计算出电流瞬时有功、无功交/直流分量。应用Matlab软件编写RLS自适应滤波算法程序进行仿真,结果表明APF电流检测中采用数字RLS自适应滤波提取直流分量的方法是可行、有效的。     

有源电力滤波器自适应谐波检测新算法

为了克服定步长算法无法兼顾快速性和稳态精度的局限,改进现有的变步长自适应算法中存在计算量大、未知参数多的缺点,该文基于均方误差理论推导了一种新的根据误差实时自动调节步长的迭代算法,并应用于有源电力滤波器谐波检测。算法优点在于计算量小,从均方误差最快下降梯度入手,在误差较大时采用大步长,保证快速性;在误差较小时采用小步长,保证稳态精度。Matlab仿真和系统实验验证了文中算法的快速性和准确性,以及应用于有源电力滤波器谐波检测时的有效性。     

基于瞬时无功功率理论的改进谐波检测算法

能否快速精确检测出谐波电流是决定有源滤波器整体滤波性能的关键。作者基于瞬时无功功率理论提出了一种改进的谐波检测算法。该算法采用变步长最小均方自适应滤波器作为检测电路中的低通滤波器,通过选择递推公式参数并结合两种误差信号的自相关估计结果调整步长进行迭代,实现了对滤波器收敛速度与稳态失调的灵活控制。理论分析和仿真实验验证了该谐波电流检测算法的正确性和有效性。