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。     

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。     

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。     

自适应逆控制研究及其未来发展

由B.Widrow 教授提出的自适应逆控制方法经过十多年的发展,已经取得了很多成果.近年来,自适应逆控制以其自身的众多优点成为一个活跃的研究领域,并被成功应用到各个领域.本文对自适应逆控制的已有研究成果做了综述.首先分析了各种自适应滤波方法,尤其是线性变步长LMS自适应滤波算法的完善过程,每种算法的性能及优缺点;其次分析了基于X-滤波、ε-滤波和U-滤波的自适应逆控制系统在噪声扰动消除上的成功应用.然后介绍了跟随非线性系统的非线性滤波器,及各种针对非线性对象的自适应逆控制系统.最后介绍了自适应逆控制新的应用,并提出了其自身存在的问题,探讨了新的研究方向.     

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。     

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.     

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。     

基于小波自适应算法的电网谐波测量方法研究

提出小波自适应滤波算法的结构模型,将多尺度小波分解与自适应滤波算法相结合,对多尺度小波变换固定步长和变步长LMS算法进行分析。通过MATLAB对算法进行了仿真验证。根据3种不同的输入信号,对算法的实时性、准确性、使用范围和收敛性等分别进行了仿真研究。