基于计算动词理论的变步长LMS自适应算法及其仿真.ppt

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1、LOGO基于计算动词理论的变步长基于计算动词理论的变步长LMS自适应算法及其仿真自适应算法及其仿真 主要内容主要内容u自适应滤波器自适应滤波器 u基本基本LMS算法算法 u高鹰、谢胜利变步长高鹰、谢胜利变步长LMS算法算法 u基于计算动词理论的变步长基于计算动词理论的变步长LMS算法算法u计算机仿真及结果分析计算机仿真及结果分析 Company Logo自适应滤波器自适应滤波器u定义：根据环境的改变，使用自适应算定义：根据环境的改变，使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构。这样的法来改变滤波器的参数和结构。这样的滤波器就称之为自适应滤波器。滤波器就称之为自适应滤波器。u特征：它能够在未知环境中

2、有效工作，特征：它能够在未知环境中有效工作，并能够跟踪输入信号的时变特征。并能够跟踪输入信号的时变特征。Company Logo自适应滤波器自适应滤波器自适应滤波的原理图自适应滤波的原理图Company Logo基本基本LMS算法算法基本基本LMS算法的迭代公式如下算法的迭代公式如下：其中其中u是固定步长，是固定步长，W(n)是权系数，是权系数，d(n)是期望输出，是期望输出，X(n)是输入信号是输入信号Company Logo基本基本LMS算法算法 基本基本LMS算法的缺陷：算法的缺陷：固定步长大时，自适应滤波器的稳固定步长大时，自适应滤波器的稳态误较大；固定步长小时，收敛速度和跟态误较大；

3、固定步长小时，收敛速度和跟踪速度较慢；抗干扰性差。踪速度较慢；抗干扰性差。改进的思想：改进的思想：改变步长改变步长 利用抗干扰因子作为调节参量利用抗干扰因子作为调节参量Company Logo高鹰、谢胜利变步长高鹰、谢胜利变步长LMS算法算法 高鹰、谢胜利变步长高鹰、谢胜利变步长LMS算法：算法：其中，其中，控制控制u的横向，的横向，控制控制u的纵向的纵向Company Logo基于计算动词理论的变步长基于计算动词理论的变步长LMS算法算法Verb rulesu*IF|J(n)|stay THEN stayu1)IF|J(n)|stay in a small range THEN stay a

4、s constantu*IF|J(n)|decrease THEN decrease uHowever|J(n)|decrease decrease linearlyuIF decreased to 0 THEN keep constantu*IF|J(n)|increase THEN increaseuIF|J(n)|increase slowly THEN increase slowlyuIF|J(n)|increase fast THEN increase fastuIF|J(n)|increase too much THEN increase to a maximum valueCom

5、pany Logo主要内容主要内容将上述表示为以下的数学关系式将上述表示为以下的数学关系式u若若-|J(n)|,则则(n+1)=(n)u若若|J(n)|-,则则(n+1)=(n)-0u若若|J(n)|J1,则则(n+1)=(n)+1u若若 J1J_limit AND|J(n-1)|J_limit,则则(n+1)=maxu若若|J(n)|0,则则(n+1)=(n)式中式中J(n)=e(n)e(n-1)即为抗干扰因子即为抗干扰因子Company Logo计算机仿真及结果分析计算机仿真及结果分析各类算法的学习曲线比较：各类算法的学习曲线比较：Company Logo计算机仿真及结果分析计算机仿真及结

6、果分析 把自适应滤波器的整个自适应学习过程划分为四把自适应滤波器的整个自适应学习过程划分为四种状态：快速收敛阶段、次快速收敛阶段、次稳态阶种状态：快速收敛阶段、次快速收敛阶段、次稳态阶段、稳态阶段。段、稳态阶段。Company Logo计算机仿真及结果分析计算机仿真及结果分析快速收敛阶段 快速收敛阶段参数比较：快速收敛阶段参数比较：if(j(n)j_limit)&(j(n-1)j_limit)mu(n)=mu(1);Company Logo计算机仿真及结果分析计算机仿真及结果分析次快速收敛阶段参数比较次快速收敛阶段参数比较Company Logo计算机仿真及结果分析计算机仿真及结果分析次稳态阶

7、段参数修改次稳态阶段参数修改Company Logo总结总结 本文以误差本文以误差e(n)与与e(n-1)的自相关估计的自相关估计J(n)的的绝对值绝对值|J(n)|为计算动词，根据变步长为计算动词，根据变步长LMS算法基本算法基本上的调整原则建立相应的动词规则，即在上的调整原则建立相应的动词规则，即在|J(n)|较大较大时，步长应较大，以便有较快的的收敛速度或对时变系时，步长应较大，以便有较快的的收敛速度或对时变系统的跟踪速度，在统的跟踪速度，在|J(n)|较小时，应保持很小的调整较小时，应保持很小的调整步长以达到很小的稳态误调噪声，然后根据动词规则进步长以达到很小的稳态误调噪声，然后根据动词规则进行数学模型的建立，完成本文的算法设计。行数学模型的建立，完成本文的算法设计。Company LogoLOGO 谢谢 谢！谢！