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自适应滤波算法综述

我要讲的几种方法 绪论 自适应滤波的基本原理 自适应滤波算法 自适应滤波算法种类 最小均方误差算法(LMS) 递推最小二乘算法(RLS) 变换域自适应滤波算法 仿射投影算法 其他 自适应滤波算法性能评价...自适应滤波的Matlab仿真 正弦信号加噪的LMS自适应滤波 代码 结果 音频信号Rolling in the Deep的LMS自适应滤波 音频资源 代码 结果及分析 其他 参考文献 绪论 自适应滤波是近...自适应滤波一般包括3个模块:滤波结构、性能判据和自适应算法。其中,自适应滤波算法的研究是自适应信号处理中最为活跃的研究课题之一,包括线性自适应算法和非线性自适应算法。...自适应滤波算法性能评价 下面对各种类型的自适应滤波算法进行简单的总结分析。...自适应滤波的Matlab仿真 正弦信号加噪的LMS自适应滤波 代码 clc,clear,close all; g=100; L=1024;%信号长度 k=128;%滤波器阶数 pp=zeros(g,L-k

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MATLAB仿真-抽取滤波

在ADC的硬件设计中,都需要在模拟输入端加一个低通滤波器,称为抗混叠滤波器,抗混叠滤波器用于限制最高输入频率,如果需要降低采样率,则需要在代码中实现抽取操作,在抽取前也需要抽取滤波器以限制最高频率分量,...当原始信号中含有大于fs/(2D)的频率分量(采样率fs,抽取因子D),抽取后的信号会出现混叠,当使用带宽为pai/D的滤波器,可实现抗混叠。...matlab的dsp.FIRDecimator函数实现了2倍抽取+滤波(截止角频率为0.4*pai),假如fs=650Hz,则fmax=325Hz,截止频率=0.4*fmax=130Hz,以下验证抽取滤波的效果...0-centered power subplot(212); stem(f1,power1); xlabel('Frequency(Hz)') ylabel('Power') title('2倍抽取滤波后的信号频谱...'); 上图可以看出,2倍抽取扩展了频谱,原25Hz移动到50Hz,原50Hz移动到100Hz,原100Hz移动到200Hz,但是原150Hz移动到300Hz的功率几乎变为0,这即是滤波的效果,因为150Hz

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自适应滤波器(二)NLMS自适应滤波

前一篇文章我们讲了LMS自适应滤波器,我们先回顾一下LMS算法流程: 影响LMS性能的因素,也就是最后一个公式的三个因素: 步长,它是由我们事先指定 输入向量 估计误差 如果过大,那么 的结果中...归一化LMS滤波器是最小化干扰原理的一种表现形式,这个原理可以表述如下: 从一次迭代到下一次中,自适应滤波器的权向量应当以最小方式改变,而且受到更新的滤波器输出所施加的约束。   ...结合前两步的结果,可得: 为了对一次迭代到下一次迭代抽头权向量的增量变化进行控制而不改变向量的方向,引入一个正的实数标度因子,该增量可以写为: 等价的,我们可以写出: 这个公式就是归一化LMS算法抽头权向量的递归公式...当输入向量较小时, 的值过小,可能导致数值计算困难的情况,为了克服这个情况,将上面的表达式改为: 其中, 我们总结NLMS算法的步骤如下: % 输入参数: % xn 输入的信号,列向量...% dn 所期望的响应 % M 滤波器的阶数 % mu 收敛因子(步长) % 输出参数: % W 滤波器系数矩阵 % en 误差序列 % yn

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自适应滤波器(一)LMS自适应滤波

这样的滤波器结合了允许滤波器系数适应于信号统计特性的算法。...自适应滤波器的特点 没有关于待提取信息的先验统计知识 直接利用观测数据依据某种判据在观测过程中不断递归更新 最优化 自适应滤波器分类 按结构分:横向结构、格型结构 按算法分:随机梯度、最小二乘 按处理方式分...自适应滤波器原理 2.1 原理概述   自适应滤波器的原理框图如下图所示,输入信号x(n) 通过参数可调数字滤波器后产生输出信号 y(n),将其与期望信号d(n)进行比较,形成误差信号e(n), 通过自适应算法滤波器参数进行调整...LMS自适应算法直接利用瞬态均方误差对瞬时抽头向量(滤波器系数)求梯度: ? 由此可得传统LMS自适应滤波算法流程如下: ?...正是由于LMS算法的缺陷,后面才有了NLMS、RLS等算法,我们会在后面的文章中一一讲到。 附:上述仿真的Python代码如下: # This is a sample Python script.

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自适应滤波器(adaptive filter)(2)--LMS算法

自适应 FIR 滤波器基础知识 自适应滤波器的一些经典应用包括系统识别、通道均衡、信号增强和信号预测。建议的应用程序是降噪,这是一种信号增强。下文描述了此类应用程序的一般案例。...当算法收敛时,输出信号 e(k)将是信号的增强版本。 平均方形误差 (F[e [k]= [|E[e(k)|2])是重量参数的二次函数。此属性很重要,用于自适应过滤器,因为它只有一个通用的最小值。...这意味着它适用于许多类型的自适应算法,并将导致一个体面的收敛行为。相比之下,IIR 过滤器需要更复杂的算法和对此问题的分析。...有许多自适应算法可用于信号增强,如牛顿算法、最陡峭的下降算法、最小平均方 (LMS) 算法和递归最小方块 (RLS) 算法。...其中 k 是算法的迭代次数 ,y(k)是滤波器输出,x(k)是输入信号组成的一组向量,w(k)是滤波器系数向量,e(k)是误差信号,d(k)是期望信号,u 是收敛因子(步长),W(k+1) 是下一次迭代的滤波器抽头权重

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java 滤波算法_双边滤波算法

1、原理 高斯滤波是以距离为权重,设计滤波模板作为滤波系数,只考虑了像素间的空间位置上的关系,因此滤波的结果会丢失边缘的信息。...高斯滤波的缺陷如下图所示:平坦区域正常滤波,图像细节没有变化,而在突变的边缘上,因为只使用了距离来确定滤波权重,导致边缘被模糊。...在高斯基础上,进一步优化,叠加了像素值的考虑,因此也就引出了双边滤波,一种非线性滤波滤波效果对保留边缘更有效。 为了理解双边滤波的距离和像素差两个影响因素,先说明下面两个概念帮助理解。...Manduch Smoothing Images Bilateral Filters(双边滤波算法)原理及实现(一) 关于找一找教程网 本站文章仅代表作者观点,不代表本站立场,所有文章非营利性免费分享...[双边滤波算法]http://www.zyiz.net/tech/detail-120403.html 发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/139458.

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改进的自适应中值滤波算法 去除椒盐噪声 python 代码实现

完整代码可以在 我的AI学习笔记 - github 中获取 原理 传统的中值滤波算法在椒盐噪声的去除领域有着比较广泛的应用,其具有较强的噪点鉴别和恢复能力,也有比较低的时间复杂度:其基本思想是采用像素点周围邻接的若干像素点的中值来代替被污染的像素点...中值滤波的思想就是比较一定领域内的像素值的大小,取出其中值作为这个领域的中心像素新的值。...中值滤波器受滤波窗口大小影响较大,用于消除噪声和保护图像细节,两者会存在冲突。...此处采用改进的自适应中值滤波算法进行图像恢复: 根据图像处理的空间相关性原则,采用自适应的方法选择不同的滑动窗口大小; 在算法中单滤波窗口大小达到最大值时,采用均值滤波; 代码实现 def get_window...-1,k]) listx.sort() return listx def restore_image(noise_img, size=4): """ 使用 你最擅长的算法模型

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kalman滤波融合原理及其matlab仿真「建议收藏」

1.2、扩展卡尔曼 实际系统总是存在不同程度的非线性,对于非线性系统滤波问题,常用的处理方法是利用线性化技巧将其转化为一个近似的线性滤波问题,这就是扩展Kalman 滤波方法(Extended Kalman...滤波完成对目标的滤波估计处理。...如果线性化假设不成立,采用这算法则会导致滤波器性能下降以至于造成发散。...3、matlab仿真 本文实现对两路卫星定位数据(可理解为一路GPS数据,一路BD数据),首先进行kalman滤波,再进行信息融合,得到更加平稳且误差小的定位结果。...)滤波前后误差 (6)测量值与滤波值 (7)滤波后融合 总结:kalman滤波后的误差小于测量值误差;信息融合算法后的值更加接近真实值。

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ADC采样滤波算法利用卡尔曼滤波算法详解

& \text{\delta_2为测量噪声} \end{cases} { Xk+1​=Xk​+δ1​,Zk+1​=Xk+1​+δ2​,​δ1​为系统噪声δ2​为测量噪声​ 2 卡尔曼滤波算法...我们知道卡尔曼滤波算法的公式如下: 由于相关系数都为1,于是可以得出如下公式: { P 0 , 0 = 0 P k , k − 1 = P k − 1 , k − 1 + Q G k = P...ADC_OLD_Value = ADC_Value; kalman_adc_old = kalman_adc; return kalman_adc; } 4 如何优化 用以上的代码实现的滤波算法...方案一:在采样值与优化值相差大于某值时采用一阶滞后滤波算法,小于该值时采用卡尔曼滤波算法; 方案二:比较一段时间内的ADC采样值与优化值差值,若一直处于某个范围如(6~30),采用一阶滞后滤波算法,反之采用卡尔曼滤波算法...ADC_OLD_Value = ADC_Value; kalman_adc_old = kalman_adc; return get_int_num(kalman_adc); } 用python实现并对其进行仿真

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自适应滤波器(Adaptive Filter)(1)--简介

1 自适应滤波器基本概念 自适应滤镜是具有非恒定系数的滤波器。滤波器系数根据通常定义的 cterium 进行调整,以优化滤波器在输入信号中估计未知信号的能力。...滤波器系数的新值是使用系数更新算法确定的,该算法根据错误信号 e 计算每个滤波系数的调整。错误信号 e 通常计算为实际输出信号 y 和所需输出信号 d 之间的差值。...所需的输出信号 d 取决于自适应滤镜的具体应用。但是,自适应算法将更改系数,从而最大限度地降低错误信号 e 的平均平方值。...滤波器输出由滤波器系数定义 尽量将预期的方形误差降至最低: 自适应滤波器通常有四种不同的配置: 1)系统识别 2)噪音消除 3)均衡 4)自适应预测 系统识别 在系统识别中,我们观察一个未知的系统...,并将其输出与自适应滤波器进行比较。

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图像滤波算法总结

该篇主要是对图像滤波算法一个整理 1:图像滤波既可以在实域进行,也可以在频域进行。图像滤波可以更改或者增强图像。通过滤波,可以强调一些特征或者去除图像中一些不需要的部分。...2:均值滤波 用其像素点周围像素的平均值代替元像素值,在滤除噪声的同时也会滤掉图像的边缘信息。在OpenCV中,可以使用boxFilter和blur函数进行均值滤波。...均值滤波的核为: 3:中值滤波 中值滤波用测试像素周围邻域像素集中的中值代替原像素。中值滤波去除椒盐噪声和斑块噪声时,效果非常明显。...双边滤波与高斯滤波相比,对于图像的边缘信息能够更好的保留,其原理为一个与空间距离相关的高斯核函数与一个灰度距离相关的高斯函数相乘。...两者权重系数相乘,得到最终的卷积模板,由于双边滤波需要每个中心点领域的灰度信息来确定其系数,所以速度比一般的滤波慢得多,而且计算量增长速度为核的大小的平方。

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双边滤波算法原理

简介 图像平滑是一个重要的操作,而且有多种成熟的算法。这里主要简单介绍一下Bilateral方法(双边滤波),这主要是由于前段时间做了SSAO,需要用bilateral blur 算法进行降噪。...原理 滤波算法中,目标点上的像素值通常是由其所在位置上的周围的一个小局部邻居像素的值所决定。...高斯滤波在低通滤波算法中有不错的表现,但是其却有另外一个问题,那就是只考虑了像素间的空间位置上的关系,因此滤波的结果会丢失边缘的信息。...使用上述实现的算法对几张带有噪声的图像进行滤波后的结果如下所示: 上图从左到右分别为:双边滤波;原始图像;高斯滤波。...从图片中可以较为明显地看出两种算法的区别,最直观的感受差别就是使用高斯算法后整张图片都是一团模糊的状态;而双边滤波则可以较好地保持原始图像中的区域信息,看起来仍然嘴是嘴、眼是眼(特别是在第一张美女图像上的效果

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高斯滤波成形电路的Multisim和Spice仿真

引言 滤波成形是核信号处理过程中的重要一步,而高斯滤波成形是其中一种极其重要的方法。Sallen-Key 电路和 CR-(RC)m滤波成形电路是常用的高斯滤波成形电路。...本文将对两种高斯滤波成形电路进行原理计算与电路仿真,将理论与仿真结果、不同仿真方法的结果进行对比,观察电路的输出波形。仿真结果表明,二者的滤波效果十分相近,与理论相比能够达到较为理想的效果。...电路原理 CR-(RC)m滤波成形电路 CR-(RC)m 滤波成形网络由一次 CR 微分和 m 次 RC 积分电路组成,当微分和积分时间常数相同时,该电路滤波的信噪比效果较好。...仿真波形给出,输入的矩形脉冲经过 CR-RC 电路后,输出的波形具有脉冲上升沿极短,而下降沿时间较长的指数信号。整个滤波成形电路给出的波形是比较标准的高斯型。...Spice 仿真 CR-(RC)4 的 Spice 仿真电路如图 6 所示,各元件的值与前文保持一致,使得时间常数为τ=4μsτ=4\mu sτ=4μs。

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自适应算法应用实例_LMS自适应算法应用实物

文章目录 一、理论基础 1、蝴蝶优化算法 2、改进的蝴蝶优化算法 (1)柯西变异 (2)自适应权重 (3)动态切换概率策略 (4)算法描述 二、函数测试与结果分析 三、参考文献 一、理论基础...2、改进的蝴蝶优化算法 为了改进蝴蝶算法容易陷入局部最优和收敛精度低的问题,本文从三个方面对蝴蝶算法进行改进。...首先通过引入柯西分布函数的方法对全局搜索的蝴蝶位置信息进行变异,提高蝴蝶的全局搜索能力;其次通过引入自适应权重因子来提高蝴蝶的局部搜索能力;最后采用动态切换概率 p p p平衡算法局部搜索和全局搜索的比重...CWBOA的具体执行步骤如下: 图1 改进算法的流程图 二、函数测试与结果分析 本文选取了基于柯西变异和动态自适应权重的蝴蝶优化算法(CWBOA) 、基本蝴蝶算法 (BOA)、鲸鱼算法(WOA...柯西变异和自适应权重优化的蝴蝶算法[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(15): 43-50. 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。

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非局部均值滤波算法

#####均值滤波 均值滤波的计算非常简单,将图像像素点灰度记录在数组中,然后设置方框半径的值,然后将方框中的所有点的像素求和取平均,得到的结果就是均值滤波后对应像素点的灰度值。...优点: 计算很快而且简单 从算法可以看出,只是求了平均,并没有很复杂的计算 缺点: 得到的图像很模糊 当方框的半径越大,得到的图像中那些变化较大的地方(边缘)计算后变化就越小,即边缘不明显,即模糊...#####非局部均值滤波 非局部均值滤波的基本原理与均值滤波类似,都是要取平均值,但是非局部均值滤波在计算中加入了每一个点的权重值,所以能够保证在相邻且相差很大的点在方框中求平均值时相互之间的影响减小...非局部均值滤波算法我认为可以大致分为以下几个步骤: 首先在一个点A周围取一个大的框(搜索框),设边长为s,A在方框的中心,然后再在方框中取小的方框,即相似框,设边长为d 那么在A周围也有一个边长为d的方框...)/((miu_x^2+miu_y^2+c1)*(sigma_x+sigma_y+c2)); end 这样,用PSNR和SSIM就能评价非局部均值的去噪能力了,当然,还是需要一个对比来显示出非局部均值算法的去噪能力

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自适应学习率算法

最近,提出了一些增量(或者基于小批量)的算法自适应模型参数的学习率。1、AdaGradAdaGrad算法,独立地使用所有模型参数的学习率,缩放每个参数反比于其所有梯度历史平方值总和的平方根。...它就像一个初始化与该碗状结构的AdaGrad算法实例。RMSProp的标准如下所示,结合Nesterov动量的形式如下下一个算法所示。...,目前它是深度学习从业者经常采用的优化算法之一。...4、选择正确的优化算法目前,最流行的算法并且使用很高的优化算法包括SGD、具动量的SGD、RMSProp、具动量的RMSProp、AdaDelta和Adam。...此时,选择哪一个算法似乎主要取决于使用者对算法的熟悉程度(以便调剂超参数)。

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快速中值滤波算法之黄氏算法

算法原理 传统的中值滤波是通过滑动窗口不断在图像上移动,求出窗口内的中值作为中心像素点的像素,在这个过程中显然存在大量的重复计算,所以效率很低。...所以有人提出了一个利用直方图来做中值滤波算法,请看下图: ?...算法过程 1.读取图像I,并且设定滤波窗口大小(winX*winY),一般winX=winY,奇数。...将MediaValue值赋值给窗口中心像素,表明第一个像素中值滤波完成。 5.此时窗口需要向右移动一个像素,开始滤波第二个像素,并且更新直方图。...记录此时的灰度层级代表的灰度值,更新MediaValue值,作为第二个像素的滤波后的值。 7. 窗口逐行依次滑动,求得整幅图像的中值滤波结果。

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单片机常用滤波算法

单片机常用滤波算法 说明:假定从8位AD中读取数据(如果是更高位的AD可定义数据类型为int),子程序为get_ad(); 1、限幅滤波法 (又称程序判断滤波法) A、方法: 根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值...(又称防脉冲干扰平均滤波法) A、方法: 相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”,连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值,然后计算N-2个数据的算术平均值。...A、方法: 相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”,每次采样到的新数据先进行限幅处理,再送入队列进行递推平均滤波处理。...A、方法: 取 a=0~1 本次滤波结果=(1-a) *本次采样值+a*上次滤波结果 B、优点: ①.对周期性干扰具有良好的抑制作用; ②.适用于波动频率较高的场合。...A、方法: 相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”,先限幅,后消抖。

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