Вычислять выходные данные, ошибки и веса с помощью адаптивного алгоритма LMS
Фильтрация/адаптивные фильтры
dspadpt3
Блок фильтра LMS быстрого блока реализует адаптивный фильтр наименьшего среднего квадрата (LMS), где адаптация весов фильтра происходит один раз для каждого блока выборок данных. Блок оценивает веса фильтра или коэффициенты, необходимые для преобразования входного сигнала в требуемый сигнал. Подключите сигнал, который требуется отфильтровать, к входному порту. Входной сигнал может быть скалярным или столбчатым вектором. Подключите моделируемый сигнал к требуемому порту. Требуемый сигнал должен иметь тот же тип данных, сложность и размеры, что и входной сигнал. Выходной порт выводит отфильтрованный входной сигнал. Порт Error выводит результат вычитания выходного сигнала из требуемого сигнала.
Блок вычисляет веса фильтра с помощью уравнений блочного фильтра LMS. Дополнительные сведения см. в разделе Блочный фильтр LMS. Блок фильтра быстрого блока LMS реализует операцию свертки, участвующую в вычислениях отфильтрованного выходного сигнала, y и функции обновления веса в частотной области, используя алгоритм БПФ, используемый в блоке фильтра с перекрытием-сохранением БПФ. Дополнительные сведения см. в разделе Перекрытие - сохранение фильтра БПФ (устаревшего).
Используйте параметр Длина фильтра (Filter length), чтобы указать длину вектора весов фильтра.
Параметр Block size определяет количество выборок входного сигнала, полученных до обновления весов фильтра. Длина входного кадра должна быть кратна параметру «Размер блока».
Параметр Step-size (mu) (Размер шага) в уравнениях соответствует Можно либо указать размер шага с помощью порта ввода «Размер шага», либо ввести значение в диалоговом окне «Параметры блока: Фильтр блока LMS».
Используйте параметр Коэффициент утечки (от 0 до 1), чтобы указать коэффициент утечки, , в алгоритме LMS с утечкой, показанном ниже.
u (n), e (n), λ)
Введите начальные веса фильтра ) в качестве вектора или скаляра в поле Начальное значение весов фильтра. При вводе скаляра блок использует скалярное значение для создания вектора весов фильтра. Этот вектор имеет длину, равную длине фильтра, и все его значения равны скалярному значению.
При установке флажка Адаптировать порт (Adapt port) на блоке появляется Адаптируемый порт (Adapt port). Если вход в этот порт не равен нулю, блок непрерывно обновляет веса фильтра. Когда вход в этот порт равен нулю, веса фильтра остаются на их текущих значениях.
Если требуется сбросить значения весов фильтра до их начальных значений, используйте параметр Reset input. Блок сбрасывает весовые коэффициенты фильтра при обнаружении события сброса в порту сброса. Скорость сигнала сброса должна быть той же скоростью, что и на входе сигнала данных.
В списке Reset input выберите None для отключения порта сброса. Чтобы включить порт Reset, выберите одно из следующих значений в списке Reset input:
Rising edge - запускает операцию сброса, когда вход Reset выполняет одно из следующих действий:
Увеличивается от отрицательного значения до положительного значения или нуля
Поднимается от нуля до положительного значения, где подъем не является продолжением подъема от отрицательного значения до нуля (см. следующий рисунок)
Falling edge - запускает операцию сброса, когда вход Reset выполняет одно из следующих действий:
Падает от положительного значения до отрицательного значения или нуля
Падает от нуля до отрицательного значения, где падение не является продолжением падения от положительного значения до нуля (см. следующий рисунок)
Either edge - Запускает операцию сброса, если входным сигналом сброса является Rising edge или Falling edge (как описано выше)
Non-zero sample - Запускает операцию сброса в каждый момент времени, когда входной сигнал сброса не равен нулю
Установите флажок Выходные веса фильтра, чтобы создать порт Wts в блоке. Для каждой итерации блок выводит текущие обновленные веса фильтра из этого порта.
Введите длину вектора весов фильтра FIR. Сумма размера блока и длины фильтра должна иметь степень 2.
Введите количество образцов, которые требуется получить до обновления весов фильтра. Число строк на входе должно быть целым числом, кратным размеру блока. Сумма размера блока и длины фильтра должна иметь степень 2.
Выбрать Dialog для ввода значения mu или выберите Input port для указания mu с помощью входного порта Step-size.
Введите размер шага. Настраиваемый (Simulink).
Введите коэффициент утечки, . Настраиваемый (Simulink).
Укажите начальные значения весов фильтра FIR.
Установите этот флажок, чтобы включить входной порт Adapt.
Установите этот флажок, чтобы включить входной порт сброса.
Установите этот флажок, чтобы экспортировать веса фильтра из порта Wts.
Хейс, М.Х. Статистическая цифровая обработка и моделирование сигналов. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1996.
| Порт | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|
Вход |
|
Желаемый |
|
Размер шага |
|
Приспособиться |
|
Сброс |
|
Продукция |
|
Ошибка |
|
Wts |
|
| Фильтр блочного LMS | Инструментарий системы DSP |
| Адаптивный фильтр Калмана (устар) | Инструментарий системы DSP |
| Фильтр LMS | Инструментарий системы DSP |
| Фильтр RLS | Инструментарий системы DSP |
Для получения дополнительной информации см. раздел Шумоподавление в Simulink с использованием нормализованного адаптивного фильтра LMS.