基于改进变步长最小均方算法的心电图信号去噪

针对定步长和现有变步长最小均方(LMS)自适应滤波算法对心电图(ECG)信号去噪效果较差的问题,提出一种基于分式函数改进的变步长LMS算法。首先利用分式函数构造出改进的变步长LMS算法的步长函数式,通过理论和仿真分析得到该算法参数的最佳取值,并在相同条件下与定步长和其他变步长LMS算法进行性能对比,验证了该算法具有更快的收敛速度、更低的稳态误差和更小的计算复杂度。然后将该算法与定步长和其他变步长LMS算法在相同条件下对含多种真实噪声的ECG信号进行去噪效果对比。实验结果表明,相比于其他算法,该算法能更好地去除ECG信号的噪声,且去噪后ECG信号的信噪比最大,均方误差最小,Pearson相关系数最接近于1。

改进的变步长自适应最小均方算法及其数字信号处理

针对紫外光通信中传统自适应最小均方(LMS)算法存在的不足,提出了一种新的变步长LMS(VSS-LMS)算法,利用MATLAB仿真验证了该算法的可行性,以TMS320VC5509为核心设计了数字信号处理(DSP)最小化硬件系统和VSS-LMS算法的软件流程,在硬件上实现了传统LMS算法和新的VSS-LMS算法的自适应滤波,并进行了对比分析,结果表明所提出的VSS-LMS算法具有较快的收敛速度和较小的稳态误差,这对紫外光通信接收系统的设计和优化具有一定的参考意义。

时变系统最小均方算法的性能分析(英文)

在无过程数据平稳性假设和各态遍历等条件下 ,运用随机过程理论研究了最小均方算法 (LMS)的有界收敛性 ,给出了估计误差的上界 ,论述了LMS算法收敛因子或步长的选择方法 ,以使参数估计误差上界最小 .这对于提高LMS算法的实际应用效果有着重要意义。LMS算法的收敛性分析表明 :i)对于确定性时不变系统 ,LMS算法是指数速度收敛的 ;ii)对于确定性时变系统 ,收敛因子等于 1,LMS算法的参数估计误差上界最小 ;iii)对于时变或不变随机系统 ,LMS算法的参数估计误差一致有上界 .

一种新的自适应最小均方算法及其应用研究

介绍了一种新的变步长最小均方自适应滤波算法。该算法具有较快的收敛速度和较小的失调,并且具有计算量小、不受其它不相关噪声干扰等特点。通过计算机仿真分析,证明了其理论计算与实验结果相符。算法应用于电量参数的测量,也使测量的精度得到较大的提高。

基于X滤波最小均方算法的冲击振动自适应逆控制

针对冲击振动控制的自身特点及已有算法的缺陷,提出了冲击振动的自适应逆控制方法.该方法能够根据不同的负载特性自适应地调节逆控制器参数,在时域实现了冲击振动控制,完全克服了频域方法中低频分辨率低、易产生溢出的问题.同时,针对X滤波最小均方(LMS)算法运算量大、收敛速度慢的缺点,提出了一种快速X滤波LMS算法,运用批处理技术,使码元间的平均计算量减小.试验表明,该方法使控制精度提高了约50%,明显优于已有的控制方法.

基于时变步长最小均方算法的射频干扰对消

针对同时同频全双工系统中射频域干扰对消收敛速度与对消比相互制约的问题,提出基于时变步长最小均方算法的射频自干扰对消方法.该方法在正交两路合成干扰对消方案基础上,利用Logistic函数非线性关系实时改变步长因子,在最小均方准则下实现两路衰减器的快速精确调整,完成自干扰信号的有效对消.最后,理论分析了该对消方法的收敛性和稳态失调误差,给出了收敛状态下能够获得对消比的闭合表达式.理论分析和仿真表明,该方法的收敛时间缩短为已有变步长对消方法的1/4,最终达到的对消比与已有方法相比提高了约5dB.

衰减激励条件下最小均方算法的收敛性

给出了衰减激励信号的定义 ,并在衰减激励条件下 ,利用随机过程理论 ,研究了随机系统最小均方算法的收敛速率 ,阐述了参数估计误差收敛时 ,衰减指数和算法中设计参变量 (收敛因子或步长 )的选择方法 .分析表明 :在衰减激励条件下 ,最小均方算法也具有良好的性能 :当衰减指数和设计参变量满足一定条件时 。

一种新的变步长自适应最小均方算法

提出了一种根据滤波器系数梯度差值的自相关来计算步长的新的变步长自适应LMS算法。分析了算法的收敛性能和稳态特性,给出了算法参数选择的原则。由实验验证了该算法具有良好的收敛性能和跟踪特性,特别是在输入信号相关的情况下,该算法显示出比标准LMS算法和其它变步长算法的优异性能。

一种新的变步长最小均方算法

针对以往变步长最小均方算法形式过于复杂、鲁棒性和通用性较差的问题 ,根据变步长自适应滤波算法的步长调整原则 ,分析了已有的变步长最小均方算法的步长与误差关系曲线特点 ,提出了一种新的变步长最小均方算法 .经过比较知 ,新算法形式简单、收敛性能强 ,通用性好 .此外 ,提出了变步长公式相似时应满足的条件 :e(n)始终位于exp(·)函数之中 ,且当e(n) =0时 ,exp(·) =1.

采用最小均方算法的自适应横向滤波器

文章首先简单介绍了LMS算法和采用此算法的系统结构图,随后分别给出了MATLAB和SIMULINK的具体实现及其运行结果,最后针对迭代步长对系统性能的影响情况进行简明的讨论。结果证明,采用LMS算法得出的结果与准确值的偏差在工程上完全可以接受,并且算法容易实现。

用于水声信道均衡的双参可调最小均方算法(英文)

作为一种降低因水声多途引起的码间干扰的有效手段,水声信道均衡技术正引起广泛关注.现有的算法中,最小均方算法及其变型因其计算量低而被广为应用.而采用平行滤波器组的变步长法可提高该算法在时变环境中的性能,却未出现该类算法在水声信道动态阶数下的性能研究.本文提出将滤波器步长和长度双参数进行调节的平行滤波器组用于时变水声信道均衡.双参数调整机制能有效增强算法对时变水声信道的容忍度.仿真和真实数据的实验验证了新算法的优越性.

一种基于矢量加速的变步长频域最小均方算法

针对现有变步长频域批处理最小均方(VSFBLMS)算法收敛速度慢的问题,提出一种基于矢量加速的VSFBLM S算法。利用VSFBLM S计算得到的基本步长参数对当前收敛阶段进行判断,并根据收敛阶段分别在前期和后期选择较大和较小迭代次数的权值更新公式进行系数更新,从而加快算法前期的收敛速度并保证后期失调量较小。采用基于自适应滤波器噪声抵消模型进行算法性能测试,结果表明,相比VSFBLMS算法,该算法的收敛速度有较大提高,且在后期具有与VSFBLMS算法趋于一致的失调量。

最小均方算法用于数字信号的性能

为了获取最小均方 (LMS)算法用于数字信号的性能 ,提出了一项新的性能参数——误码率。分析了误码率与算法均方误差之间的关系 ,在实验的基础上给出了两者之间的一个近似函数表达式。并重点研究了算法步长对收敛速度、稳态失调量、误码率这三项性能参数的影响 ,以及步长确定的原则 ,为数字信号领域使用 LMS算法提供了一些理论基础。

自适应最小均方算法及其能量函数研究

根据递推随机理论，用李雅普诺夫法研究最小均方算法的微分方程，结论是，不管信号是平稳过程还是非平稳过程，该算法大范围渐近稳定。在均方意义下定义自适应时间常数为李雅普诺夫函数与其导数之比，由此建立时间常数、步长。

基于块自适应滤波的核最小均方算法

核最小均方(KLMS)算法在非线性系统中收敛性能较好,但其使用瞬时梯度估计均方误差梯度,导致随机性较大。而块自适应滤波理论利用多个输入-输出的误差来估计均方误差梯度,可降低KLMS算法稳态误差。为此,将块自适应滤波理论运用到KLMS算法中,提出核块最小均方(KBLMS)算法,根据最陡下降法原理推导出KBLM S权矢量更新公式,使用核方法计算得到滤波器输出表达式,并通过并行处理减小算法计算复杂度。仿真结果表明,KBLMS算法可有效提高KLMS算法的稳态性能,并且相比块最小均方算法具有更低的误码率。

基于最小均方算法的半球谐振子特征参数辨识方法

作为半球谐振陀螺的核心元件,半球谐振子的加工水平直接决定了陀螺的性能优劣。然而,目前尚缺乏有效方法来对半球谐振子的性能进行量化评估。针对这一问题,提出一种利用最小均方(LMS)算法来对半球谐振子的刚度各向异性Δω、刚度失准角θ__(ω)、阻尼各向异性Δ(1/τ)和阻尼失准角θ_(τ)这四种特征参数进行辨识的方法。首先,根据非理想谐振子的正交误差方程,在外界恒定转速Ω的激励下,获得仅包含Δω和θ_(ω)信息的陀螺正交分量q的数据集;其次,根据非理想谐振子的驻波方位角误差方程,在外界恒定转速Ω的激励下,获得仅包含Δ(1/τ)和θ_(τ)信息的驻波方位角θ的数据集;然后,根据正交误差方程和驻波方位角误差方程构建基于LMS算法的特征参数辨识模型;最后,利用Simulink程序仿真验证所提出辨识方法的有效性。仿真结果表明:半球谐振子的四个特征参数全部在8s以内完成辨识,并且全部收敛于参数的设定值。该方法不仅可以实现对半球谐振子的加工水平进行量化评估,而且可以为半球谐振陀螺的误差分析与补偿提供理论依据。

基于最小均方算法的自适应有限长滤波器设计仿真

本文主要介绍最小均方算法的性能特点。基于最小均方算法的自适应滤波器电路结构简单且实时跟踪性能好。自适应滤波器的重要特性就在于它能够在未知环境申有效工作并能够跟踪输入信号的时变特性。理论分析和仿真结果表明，在低信噪比的前提下，自适应滤波器具有良好的信号处理性能，并对系统发生的突变表现出较强的鲁棒性。

一种改进的变步长最小均方算法滤除心电信号运动伪迹的研究

设计一种便携式心电监测装置,其具有低功耗、应用场景宽等优点,能够在运动状态下实时监测人体心电信号(electrocardiogram,ECG)。为了滤除心电信号中的噪声干扰,尤其是运动伪迹(motion artifact,MA)的噪声干扰,在最小均方(least mean squares,LMS)算法的基础上改进步长因子,加快自适应算法的收敛速度,从而保证在最佳权系数附近的失调量最小,且减少权值系数更新的运算量。实验结果表明,算法在处理信号过程中能够得到清晰不失真的原始心电信号,具有运算量小且滤波效果较好等优点。

一种方向优化最小均方算法

最小均方(Least Mean Square,LMS)算法的更新方向是对最速下降方向的估计,其收敛速度也受到最速下降法的约束。为了摆脱该约束,该文在对LMS算法分析的基础上,提出一种针对LMS算法的分块方向优化方法。该方法通过分析误差信号来选择更新向量,使得算法的更新方向尽可能接近Newton方向。基于此方法,给出一种方向优化LMS(Direction Optimization LMS,DOLMS)算法,并推广到变步长DOLMS算法。理论分析与仿真结果表明,该方法与传统分块LMS算法相比,有更快的收敛速度和更小的计算复杂度。

核最小均方算法的特征映射和参数选择

核函数定义了输入空间到高维特征空间的映射。运用多项式定理,推导多项式核函数和高斯核函数的特征映射函数,找到无限维向量的定义,比较两种特征映射的关系。结合最小均方算法,分别使用两种核函数解决非线性时间序列中高斯噪声时短期预测问题,比较了两种核函数下的核最小均方算法,分析了两种算法在非线性系统短期预测中的鲁棒性和收敛性能,并进行参数选择,提供了一种易于操作的非线性滤波器设计方法。