自適應濾波中的期望訊號

2021-07-08 14:05:26 字數 873 閱讀 6804

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去相關可能是乙個非常直觀的角度。假定輸入的是乙個被白雜訊汙染的訊號x(n)=s(n)+v(n),其中s(n)代表訊號,v(n)代表雜訊。期望訊號是d(n)。y(n)表示x(n)通過維納濾波器之後的輸出。按照維納濾波器誤差能量最小的準則,即e[(y-d)2]最小。也就是說y(n)與d(n)相關性最強的情況下,誤差能量最小。這時候即把誤差能量準則轉化為兩個訊號的相關性的問題了。我們知道,一般來說雜訊與訊號是不相關的的,雜訊通過乙個線性系統h(n)之後和訊號也是不相關的。因此,為了使得y(n)與d(n)相關性最強,只能希望s(n)通過h(n)這個線性系統的輸出與d(n)完全相關。這時候我們就很好理解,如果

s(n)有和d(n)不相關的部分,那麼這部分即便是通過乙個線性系統之後,也仍然和d(n)

不相關,這部分訊號必定會反應在誤差訊號中。這也就是說,s(n)中只有和d(n)相關的部分才能對消掉。正是從這個意義上說,維納濾波實際上就是乙個去相關的過程。這在直觀上很好理解,對於輸入訊號x(n)和期望輸出d(n),能對消的只有x(n)中與d(n)相關的部分,誤差就是不相關的那部分。這也就是「不是一家人,不進一家門」吧。不相關的,無論是怎麼變換,還是「形同陌路」。

期望訊號與具體的應用場合有關。比如在胎兒的心音檢測中。輸入訊號x(n)=sm(n)+sb(n),其中sm為孕婦的心音訊號,sb為胎兒的心音訊號。此時自適應濾波器要輸出的是胎兒的心音訊號sb(n)。因此此時可以將x(n)看做是期望輸出訊號,sm為輸入訊號,這樣,通過自適應濾波器之後就得到實際需要的sb(n)了。x(n)可以通過放置在胎兒位置的感測器得到,sm可以通過放置在遠離胎兒的位置的感測器得到。

實際上,基於維納濾波的問題都涉及到期望訊號的理解。很多人往往會問,要是知道了期望輸出訊號,還需要濾波做什麼呢?實際上不完全是這麼回事的。如果從去相關的角度,就非常好理解期望訊號的問題了。 -

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