LMS Update

Оцените веса адаптивного фильтра LMS

Библиотека:
DSP System Toolbox / Фильтрующий / Адаптивные Фильтры

Описание

Блок LMS Update оценивает веса адаптивного фильтра LMS. Блок принимает данные и ошибку как входные параметры и вычисляет веса фильтра на основе алгоритма, который выбирает блок. Для получения дополнительной информации об алгоритмах см. Алгоритмы.

Можно использовать этот блок, чтобы вычислить адаптивные веса фильтра в приложениях, таких как система идентификации, обратное моделирование и отфильтрованные-x LMS-алгоритмы, которые используются в акустическом подавлении помех. Для получения дополнительной информации смотрите Ссылки.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Input` — Ввод данных
скаляр

Ввод данных к адаптивному фильтру. Блок принимает с одинарной точностью или входные параметры плавающей точки двойной точности. Все входные параметры должны быть скалярами и должны иметь совпадающий тип данных и точность.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

`Error` ошибка
скаляр

Ошибка между выходным сигналом и желаемым сигналом.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

`Mu` — Отфильтруйте размер шага адаптации
0.1 (значение по умолчанию) | скаляр в области значений [0,1]

Чтобы включить этот порт, установите Step size source на Input port.

Типы данных: single | double

`Adapt` — Обновите веса фильтра
действительный скаляр

Когда вход к этому порту не является нулем, блок обновляет веса фильтра. Когда вход к этому порту 0, веса фильтра не изменяются.

`Reset` — Сбросьте веса фильтра
действительный скаляр

Когда вход к этому порту не является нулем, блок сбрасывает веса фильтра к их начальным значениям. Когда вход к этому порту 0, веса фильтра не изменяются.

Вывод

развернуть все

`Wts` — Отфильтруйте веса
1 n вектором-строкой

Длина вектора весов фильтра является значением в параметре Filter length.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Algorithm` — LMS адаптивный алгоритм
`LMS` (значение по умолчанию) | `Normalized LMS` | `Sign—Error LMS` | `Sign—Data LMS` | `Sign—Sign LMS`

Блок использует один из перечисленных алгоритмов, чтобы вычислить веса фильтра. Для получения дополнительной информации об алгоритмах см. Алгоритмы.

`Filter length` — Длина фильтра
32 (значения по умолчанию) | положительное целое число

Filter length указывает, что длина весов векторизовала блок, генерирует через выходной порт Wts.

`Step size source` — Метод, чтобы задать размер шага
`Property` (значение по умолчанию) | `Input port`

Property — Задайте размер адаптации фильтра с помощью параметра Step size (mu).
Input port — Передайте размер адаптации фильтра с помощью входного порта Mu.

`Step size (mu)` — Размер шага адаптации
0.1 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Step size (mu) указывает на сумму, которой веса фильтра обновляются в каждой итерации. Выберите оптимальный размер шага так, чтобы фильтр был устойчив, и быстрота сходимости оптимальна.

Чтобы включить этот параметр, установите Step size source на Property.

Этот параметр является настраиваемым. Можно изменить его значение даже во время симуляции.

`Leakage factor (0 to 1)` — Фактор утечки
1.0 (значение по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0,1]

Leakage factor (0 to 1) предотвращает неограниченный рост коэффициентов фильтра путем сокращения дрейфа коэффициентов от их оптимальных значений. Фактор утечки 1.0 не указывает ни на какую утечку. Если вы сталкиваетесь с содействующим дрейфом, то есть, большим колебанием об оптимальном решении, уменьшаете фактор утечки, пока содействующее колебание не становится маленьким.

Этот параметр является настраиваемым. Можно изменить его значение даже во время симуляции.

`Initial value of filter weights` — Начальное значение весов фильтра
0 (значений по умолчанию) | действительный скаляр

Этот параметр задает начальное значение весов фильтра, w(n-1). Блок использует это значение, чтобы вычислить веса, w(n), когда n = 1. Для получения дополнительной информации см. Алгоритмы.

`Enable adapt input` — Обновите веса фильтра
от (значения по умолчанию) | на

Когда вы устанавливаете этот флажок, входной порт Adapt появляется на блоке. Когда вход к этому порту больше 0, блок обновляет веса фильтра. Когда вход к этому порту меньше чем или равен 0, веса фильтра не изменяются.

`Enable reset input` — Сбросьте веса фильтра
от (значения по умолчанию) | на

Когда вы устанавливаете этот флажок, входной порт Reset появляется на блоке. Когда вход к этому порту больше 0, блок сбрасывает веса фильтра к их начальным значениям. Когда вход к этому порту меньше чем или равен 0, веса фильтра не изменяются.

`Simulate using` — Тип симуляции, чтобы запуститься
`Code generation` (значение по умолчанию) | `Interpreted execution`

Code generation
Симулируйте модель с помощью сгенерированного кода C. В первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink^® генерирует код С для блока. Код С снова используется для последующих симуляций, пока модель не изменяется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но обеспечивает более быструю скорость симуляции, чем Interpreted execution.
Interpreted execution
Симулируйте модель с помощью интерпретатора MATLAB^®. Эта опция сокращает время запуска, но имеет более медленную скорость симуляции, чем Code generation.

Примеры модели

Filtered-X LMS Adaptive Noise Control Filter

Фильтрованный-X адаптивный шумовой фильтр управления LMS

Используйте Фильтрованный-X LMS-алгоритм в Адаптивном шумовом управлении (ANC).

Открытая модель

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Алгоритмы

Блок вычисляет оценочное использование веса фильтра $w (n) = α w (n - 1) + f (u (n), e (n), μ)$ .

Функция $f (u (n), e (n), μ)$ задан согласно LMS-алгоритму, который вы задаете через параметр Algorithm:

LMS — $f (u (n), e (n), μ) = μ e (n) u^{*} (n)$
Normalized LMS — $f (u (n), e (n), μ) = μ e (n) \frac{u^{*} (n)}{ε + u^{H} (n) u (n)}$
В Normalized LMS алгоритм, ε является маленькой положительной константой, которая преодолевает потенциальную числовую нестабильность в обновлении весов.
Для входных параметров с плавающей точкой с двойной точностью ε является 2.2204460492503131e-016. Для входных параметров с плавающей точкой с одинарной точностью ε является 1.192092896e-07. Для входа фиксированной точки ε 0.
Sign-Error LMS — $f (u (n), e (n), μ) = μ знак (e (n)) u^{*} (n)$
Sign-Data LMS — $f (u (n), e (n), μ) = μ e (n) знак (u (n))$ , где u (n) действителен
Sign-Sign LMS — $f (u (n), e (n), μ) = μ знак (e (n)) знак (u (n))$ , где u (n) действителен

В предыдущих уравнениях:

n Индекс текущего времени
u (n) — Вектор буферизированных входных выборок на шаге n
u* (n) — сопряженное комплексное число вектора буферизированных входных выборок на шаге n
w (n) — Вектор веса фильтра оценивает на шаге n
e(n) — Ошибка оценки на шаге n
µ — Размер шага адаптации
α — Фактор утечки (0 ≤ α ≤ 1)

Ссылки

[1] Мадизетти, Виджай и Дуглас Уильямс. "Введение в адаптивные фильтры". Руководство цифровой обработки сигналов. Бока-Ратон, FL: нажатие CRC, 1999.

[2] Ахтар, M. T. М. Абэ, М. Коамата. "LMS-алгоритм Modified-filtered-x основывал активные шумовые системы управления с улучшенным онлайновым моделированием вторичного пути". Симпозиум IEEE по Схемам и Системам, 2004.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Документация

LMS Update

Описание

Порты

Входной параметр

`Input` — Ввод данных
скаляр

`Error` ошибка
скаляр

`Mu` — Отфильтруйте размер шага адаптации
0.1 (значение по умолчанию) | скаляр в области значений [0,1]

`Adapt` — Обновите веса фильтра
действительный скаляр

`Reset` — Сбросьте веса фильтра
действительный скаляр

Вывод

`Wts` — Отфильтруйте веса
1 n вектором-строкой

Параметры

`Algorithm` — LMS адаптивный алгоритм
`LMS` (значение по умолчанию) | `Normalized LMS` | `Sign—Error LMS` | `Sign—Data LMS` | `Sign—Sign LMS`

`Filter length` — Длина фильтра
32 (значения по умолчанию) | положительное целое число

`Step size source` — Метод, чтобы задать размер шага
`Property` (значение по умолчанию) | `Input port`

`Step size (mu)` — Размер шага адаптации
0.1 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Leakage factor (0 to 1)` — Фактор утечки
1.0 (значение по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0,1]

`Initial value of filter weights` — Начальное значение весов фильтра
0 (значений по умолчанию) | действительный скаляр

`Enable adapt input` — Обновите веса фильтра
от (значения по умолчанию) | на

`Enable reset input` — Сбросьте веса фильтра
от (значения по умолчанию) | на

`Simulate using` — Тип симуляции, чтобы запуститься
`Code generation` (значение по умолчанию) | `Interpreted execution`

Примеры модели

Фильтрованный-X адаптивный шумовой фильтр управления LMS

Характеристики блока

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Объекты

Темы

Введенный в R2017b

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

Документация

LMS Update

Описание

Порты

Входной параметр

Input — Ввод данных скаляр

Error ошибка скаляр

Mu — Отфильтруйте размер шага адаптации 0.1 (значение по умолчанию) | скаляр в области значений [0,1]

Adapt — Обновите веса фильтра действительный скаляр

Reset — Сбросьте веса фильтра действительный скаляр

Вывод

Wts — Отфильтруйте веса 1 n вектором-строкой

Параметры

Algorithm — LMS адаптивный алгоритм LMS (значение по умолчанию) | Normalized LMS | Sign—Error LMS | Sign—Data LMS | Sign—Sign LMS

Filter length — Длина фильтра 32 (значения по умолчанию) | положительное целое число

Step size source — Метод, чтобы задать размер шага Property (значение по умолчанию) | Input port

Step size (mu) — Размер шага адаптации 0.1 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Leakage factor (0 to 1) — Фактор утечки 1.0 (значение по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0,1]

Initial value of filter weights — Начальное значение весов фильтра 0 (значений по умолчанию) | действительный скаляр

Enable adapt input — Обновите веса фильтра от (значения по умолчанию) | на

Enable reset input — Сбросьте веса фильтра от (значения по умолчанию) | на

Simulate using — Тип симуляции, чтобы запуститься Code generation (значение по умолчанию) | Interpreted execution

Примеры модели

Фильтрованный-X адаптивный шумовой фильтр управления LMS

Характеристики блока

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Объекты

Темы

Введенный в R2017b

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`Input` — Ввод данных
скаляр

`Error` ошибка
скаляр

`Mu` — Отфильтруйте размер шага адаптации
0.1 (значение по умолчанию) | скаляр в области значений [0,1]

`Adapt` — Обновите веса фильтра
действительный скаляр

`Reset` — Сбросьте веса фильтра
действительный скаляр

`Wts` — Отфильтруйте веса
1 n вектором-строкой

`Algorithm` — LMS адаптивный алгоритм
`LMS` (значение по умолчанию) | `Normalized LMS` | `Sign—Error LMS` | `Sign—Data LMS` | `Sign—Sign LMS`

`Filter length` — Длина фильтра
32 (значения по умолчанию) | положительное целое число

`Step size source` — Метод, чтобы задать размер шага
`Property` (значение по умолчанию) | `Input port`

`Step size (mu)` — Размер шага адаптации
0.1 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Leakage factor (0 to 1)` — Фактор утечки
1.0 (значение по умолчанию) | действительный скаляр в области значений [0,1]

`Initial value of filter weights` — Начальное значение весов фильтра
0 (значений по умолчанию) | действительный скаляр

`Enable adapt input` — Обновите веса фильтра
от (значения по умолчанию) | на

`Enable reset input` — Сбросьте веса фильтра
от (значения по умолчанию) | на

`Simulate using` — Тип симуляции, чтобы запуститься
`Code generation` (значение по умолчанию) | `Interpreted execution`

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.