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基于加权最小二乘的稀疏FIR滤波器设计方法 被引量:1
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作者 庄陵 宋诗苇 刘莹 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期84-91,共8页
大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由... 大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由于乘法器个数多而导致实现成本高的问题,该文提出了一种基于加权最小二乘准则的稀疏FIR滤波器设计方法。首先,根据不同范数性质对初始稀疏表示的L0范数进行替换,即对目标函数进行改进,从而在保持稀疏性的基础上,解决非凸函数难以直接求解的问题;然后,将目标问题转化为2个凸子问题差的形式,根据迭代规则构造形式更为简单的子问题,采用交替求解方法求解子问题,以进一步提高求解效率并降低求解复杂度;最后,在确定0系数的位置后,通过求解一个加权最小二乘问题来进一步减小近似误差。仿真实验结果显示:与已有的稀疏滤波器求解方法相比,所提方法能够提高FIR滤波器的系数稀疏性,降低乘法器个数,并且在稀疏性增强的情况下获得较为折中的均方根误差与最大误差,同时计算机求解时间更少,求解效率更高。 展开更多
关键词 滤波器 设计方法 有限脉冲响应 加权最小二乘
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一种改进的超短波带通滤波器设计方法 被引量:2
2
作者 叶志红 高铭均 +1 位作者 王永亮 唐新飞 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第14期209-212,共4页
针对传统滤波器设计方法在超短波带通滤波器设计过程中出现的通带偏移问题,将基于有限元法的电磁场仿真软件与基于矩量法的电路仿真软件结合起来,提出了一种改进的滤波器设计方法;并对工作于50~110 MHz的带通滤波器进行了设计。将仿真... 针对传统滤波器设计方法在超短波带通滤波器设计过程中出现的通带偏移问题,将基于有限元法的电磁场仿真软件与基于矩量法的电路仿真软件结合起来,提出了一种改进的滤波器设计方法;并对工作于50~110 MHz的带通滤波器进行了设计。将仿真设计结果与实验结果进行了对比,验证了该改进的滤波器设计方法很好地解决了通带偏移的问题。 展开更多
关键词 超短波 带通滤波器 通带偏移 改进的滤波器设计方法
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一种数字全通滤波器的改进设计方法 被引量:9
3
作者 耿烜 谢志远 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2004年第3期89-92,共4页
介绍了一种改进的数字全通滤波器的设计方法。该方法是基于复倒谱和平稳最小相位序列之间的关系提出的。通过使全通滤波器传递函数分母的群延迟在加权最小均方意义下近似理想的群延迟,导出复倒谱的计算公式。根据得到的复倒谱,利用复倒... 介绍了一种改进的数字全通滤波器的设计方法。该方法是基于复倒谱和平稳最小相位序列之间的关系提出的。通过使全通滤波器传递函数分母的群延迟在加权最小均方意义下近似理想的群延迟,导出复倒谱的计算公式。根据得到的复倒谱,利用复倒谱与最小相位序列之间的关系可以计算出全通的分母系数。由全通的特性已知,分母系数可以完全决定全通的传递函数。这种改进的方法能够使所设计滤波器的群延迟特性在整个频率范围内近似理想的群延迟特性。 展开更多
关键词 数字全通滤波器 设计方法 传递函数 群延迟函数
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有源电力滤波器的改进重复控制及其优化设计 被引量:46
4
作者 于晶荣 粟梅 孙尧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期235-242,共8页
提出一种有源电力滤波器(APF)的改进重复控制及其优化设计方法。该策略首先在重复控制延时环节中引入零相位低通滤波器,以解决稳定性和稳态精度之间的矛盾,并采用线性超前相位补偿和低通滤波器构建出新的补偿环节,避免控制器设计对被控... 提出一种有源电力滤波器(APF)的改进重复控制及其优化设计方法。该策略首先在重复控制延时环节中引入零相位低通滤波器,以解决稳定性和稳态精度之间的矛盾,并采用线性超前相位补偿和低通滤波器构建出新的补偿环节,避免控制器设计对被控对象精确数学模型的依赖;然后构建出基于误差和误差变化率非线性函数的免疫反馈控制,以抑制非周期信号的干扰,并确保APF系统具有足够的稳定裕量和动态响应速度;最后以APF有效谐波信号的准确跟踪为优化目标,以合适的系统稳定裕量为约束,利用粒子群算法(PSO)对改进重复控制参数进行优化设计。APF装置的稳态和动态实验结果证明了基于改进重复控制的APF控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 改进重复控制 免疫反馈 零相位低通滤波器 优化设计
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铁钻工遥控盒改进设计与评价优选 被引量:1
5
作者 李享 吕志鹏 +2 位作者 夏博昌 叶强 刘旬 《机械设计》 北大核心 2025年第3期187-194,共8页
为提高现有铁钻工遥控盒产品的使用舒适度与操作效率,提出一种融合层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)、灰色关联法(Grey Relation Analysis,GRA)和逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal S... 为提高现有铁钻工遥控盒产品的使用舒适度与操作效率,提出一种融合层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)、灰色关联法(Grey Relation Analysis,GRA)和逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)与人机工程的产品设计评价方法。通过调研问卷与实地访谈量化设计需求,构建铁钻工遥控盒评价模型确定综合权重;结合人体手部结构与视觉特性,根据人机工程相关原则对产品整体造型尺寸与显控元件布局进行改进设计;将灰色加权关联度融入TOPSIS法对方案进行综合评价与选优,并通过CATIA仿真软件进行验证,证明优化后的产品方案可有效提高铁钻工遥控盒的操作舒适度。通过方案评价模型提高了设计过程中的科学性与严谨性,为铁钻工操作控制系统的设计方案决策提供思路与参考。 展开更多
关键词 产品设计 铁钻工遥控盒 综合评价方法 人机工程 改进设计
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基于琼斯矩阵的FIR晶体光滤波器设计方法 被引量:7
6
作者 刘继红 方强 阴亚芳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1673-1676,共4页
FIR晶体光滤波器由夹在两个偏振片之间的N个厚度相同的晶片构成,设计过程中需要根据要求的频率响应求出各个晶体波片的光轴方向和输出端偏振片的通光方向.提出了一种基于琼斯矩阵的反向递推设计方法.FIR晶体光滤波器的琼斯矩阵是各个晶... FIR晶体光滤波器由夹在两个偏振片之间的N个厚度相同的晶片构成,设计过程中需要根据要求的频率响应求出各个晶体波片的光轴方向和输出端偏振片的通光方向.提出了一种基于琼斯矩阵的反向递推设计方法.FIR晶体光滤波器的琼斯矩阵是各个晶片以及偏振片琼斯矩阵的乘积,利用这一关系可以建立简单的反向递推关系,并计算出与输出偏振分量对应的正交偏振分量,通过迭代运算确定所有元件的角度参数.实例设计的结果与使用其它方法得到的结果一致,设计过程简单. 展开更多
关键词 滤波器 设计方法 琼斯矩阵 FIR滤波器
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一种非线性扩散滤波器的设计方法及其应用 被引量:22
7
作者 袁泽剑 郑南宁 +1 位作者 张元林 郭震 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第10期1072-1076,共5页
非线性滤波器在保留图像重要特征方面表现出良好的性能 .这些非线性图像滤波大多源于求解初始值为输入图像的非线性扩散方程 .设计合适的扩散系数可以控制扩散方程的扩散行为 ,使得在平滑图像的同时能够保留图像的重要特征信息 .该文给... 非线性滤波器在保留图像重要特征方面表现出良好的性能 .这些非线性图像滤波大多源于求解初始值为输入图像的非线性扩散方程 .设计合适的扩散系数可以控制扩散方程的扩散行为 ,使得在平滑图像的同时能够保留图像的重要特征信息 .该文给出了一种非线性异性扩散滤波器的设计方法 .通过引入图像特征来选取合适的局部坐标系 ,将整体坐标系中的扩散系数矩阵的设计问题转化为局部坐标系中沿各坐标方向的扩散系数的设计 .这种设计方法简单 ,便于更好地理解扩散滤波器的扩散行为 ,具有更加明确的物理意义 .实验结果说明了此方法的可行性 ,在图像的保边光滑处理方面具有明显的效果 . 展开更多
关键词 非线性扩散滤波器 设计方法 异性扩散 坐标变换 扩散系数矩阵 图像处理 图像滤波 图像特征
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基于改进型Butterworth传递函数的高阶低通滤波器的有源设计 被引量:21
8
作者 李钟慎 洪健 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2008年第1期86-89,共4页
基于改进型Butterworth传递函数,提出了一种设计高阶低通滤波电路的方法。推导出奇数高阶低通滤波电路是1个一阶Butterworth低通滤波电路和若干个二阶滤波网络的级联,偶数高阶低通滤波电路是若干个二阶滤波网络的级联,给出设计高阶低通... 基于改进型Butterworth传递函数,提出了一种设计高阶低通滤波电路的方法。推导出奇数高阶低通滤波电路是1个一阶Butterworth低通滤波电路和若干个二阶滤波网络的级联,偶数高阶低通滤波电路是若干个二阶滤波网络的级联,给出设计高阶低通滤波电路元件参数的计算公式,利用这些公式可简单快速地设计出满足技术要求的任意高阶低通滤波电路。 展开更多
关键词 改进型Butterworth传递函数 高阶低通滤波器 有源设计
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基于FPGA的高速高阶FIR滤波器的频域改进方法 被引量:6
9
作者 郭晓伟 陈钟荣 夏利娜 《现代电子技术》 北大核心 2016年第11期55-58,62,共5页
为了提高现场可编程门阵列(FPGA)设计的超高阶有限单位冲击响应(FIR)滤波器对数据进行实时处理,提出了一种改进的频域设计FIR滤波器方法。针对频域处理卷积运算时,由于补零耗时造成数据无法实时处理这一问题进行了改进。首先将长序列分... 为了提高现场可编程门阵列(FPGA)设计的超高阶有限单位冲击响应(FIR)滤波器对数据进行实时处理,提出了一种改进的频域设计FIR滤波器方法。针对频域处理卷积运算时,由于补零耗时造成数据无法实时处理这一问题进行了改进。首先将长序列分成固定长度的子序列,将原来利用一个(快速傅里叶变换)FFT IP处理子序列的常规方案改为利用两个FFT IP进行运算,通过控制子序列输入两个FFT IP的时间差,便可以利用重叠相加法的原理,将子序列卷积之后的结果直接相加,便可得到卷积结果,从而达到信号实时处理的目的。实例仿真计算表明,提供的频域实现方法不仅能降低FPGA资源消耗,还能够消除现有技术中的补零延迟现象,提高了处理速度。 展开更多
关键词 FIR滤波器 快速傅里叶变换 FPGA 频域改进方法
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基于改进遗传算法的无源滤波器设计 被引量:12
10
作者 魏晓光 石新春 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期55-58,共4页
在配电网中装设无源滤波器抑制谐波和进行基波无功补偿的设计中,保证基波无功补偿容量的前提下,最关键的是对滤波方案中的LC元件参数的优化。LC元件参数的优化是一个多约束、非线性的规划问题。应用改进遗传算法处理滤波器LC参数优化的... 在配电网中装设无源滤波器抑制谐波和进行基波无功补偿的设计中,保证基波无功补偿容量的前提下,最关键的是对滤波方案中的LC元件参数的优化。LC元件参数的优化是一个多约束、非线性的规划问题。应用改进遗传算法处理滤波器LC参数优化的规划问题,不但可以找到全局最优解,而且明显提高了算法的寻优速度。最后通过对具体工程算例的计算,表明了应用遗传算法设计滤波方案的优越性和对遗传算法改进的有效性。 展开更多
关键词 无源滤波器 设计 改进遗传算法 谐波抑制 无功补偿 配电网 电力系统
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Wiener去卷滤波器设计新方法 被引量:2
11
作者 邓自立 郭金柱 孙书利 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期241-246,共6页
应用现代时间序列分析方法 ,提出了多通道 Wiener去卷滤波器设计的一种新的时域方法 .它的特点是基于 ARMA新息模型可简单地得到渐近稳定的 Wiener去卷滤波器 ,避免了求解 Diophantine方程 ,减小了计算负担 ,且可统一处理去卷滤波、平... 应用现代时间序列分析方法 ,提出了多通道 Wiener去卷滤波器设计的一种新的时域方法 .它的特点是基于 ARMA新息模型可简单地得到渐近稳定的 Wiener去卷滤波器 ,避免了求解 Diophantine方程 ,减小了计算负担 ,且可统一处理去卷滤波、平滑和预报问题 .仿真例子说明了其有效性 . 展开更多
关键词 反卷积 Wiener去卷滤波器 时间序列分析 时域方法 设计
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一种基于耦合矩阵的微带线带通滤波器的设计方法 被引量:1
12
作者 李胜先 傅君眉 吴须大 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期679-682,745,共5页
提出了一种微带线带通滤波器的分步式设计方法,首先根据电性能指标得出耦合矩阵,然后采用谐振器、电耦合以及磁耦合等不同结构实现耦合矩阵的各个单元.该方法可直接综合出对称特性、非对称特性类椭圆函数滤波器的耦合矩阵,不仅适用于微... 提出了一种微带线带通滤波器的分步式设计方法,首先根据电性能指标得出耦合矩阵,然后采用谐振器、电耦合以及磁耦合等不同结构实现耦合矩阵的各个单元.该方法可直接综合出对称特性、非对称特性类椭圆函数滤波器的耦合矩阵,不仅适用于微带类椭圆函数滤波器的设计,也可应用到同轴腔、圆柱腔等形式滤波器的设计中.设计并研制了一台S波段180 MHz带宽的6阶微带类椭圆函数滤波器,带内损耗起伏小于2.5 dB,1957 MHz及2 327 MHz处的抑制大于55 dB,测试结果与设计值吻合较好,证实方法简单有效. 展开更多
关键词 微带线 带通滤波器 耦合矩阵 综合 设计方法
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相关观测误差条件下Kalman滤波器的一种设计方法 被引量:1
13
作者 冯道旺 李宗华 +1 位作者 徐欣 周一宇 《信号处理》 CSCD 2004年第3期281-284,共4页
在分析噪声相关性对Kalman滤波器性能影响的基础上,文章推导一种相关观测误差条件下卡尔曼滤波器的设计方法。该方法利用误差的相关矩阵信息,对量测矩阵和观测误差协方差阵做去相关校正,实现准最优的Kalman滤波,并获得正确的状态误差估... 在分析噪声相关性对Kalman滤波器性能影响的基础上,文章推导一种相关观测误差条件下卡尔曼滤波器的设计方法。该方法利用误差的相关矩阵信息,对量测矩阵和观测误差协方差阵做去相关校正,实现准最优的Kalman滤波,并获得正确的状态误差估计。仿真证明了算法的效果。 展开更多
关键词 KALMAN滤波器 设计方法 神经网络 噪声 状态误差估计
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基于状态观测器的鲁棒故障诊断滤波器设计LMI方法 被引量:8
14
作者 钟麦英 汤兵勇 Steven X.Ding 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期1001-1005,共5页
研究受不确定性扰动影响情况下线性时不变连续时间系统的鲁棒故障诊断滤波器设计问题 .引入一种新的体现残差对于故障信号灵敏度和不确定性扰动鲁棒性的性能指标 ,从系统的 L2 增益角度出发 ,将基于状态观测器的鲁棒故障诊断滤波器设计... 研究受不确定性扰动影响情况下线性时不变连续时间系统的鲁棒故障诊断滤波器设计问题 .引入一种新的体现残差对于故障信号灵敏度和不确定性扰动鲁棒性的性能指标 ,从系统的 L2 增益角度出发 ,将基于状态观测器的鲁棒故障诊断滤波器设计问题形成为 H∞ 优化问题 .然后应用线性矩阵不等式技术 ,给出并证明了该设计问题的解存在条件和求解方法 .并通过简例说明了算法的有效性 . 展开更多
关键词 状态观测器 设计 LMI方法 鲁棒故障诊断滤波器 残差信号 H∞优化 L2增益 线性矩阵不等式
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基于格形结构的正交小波滤波器优化设计方法 被引量:1
15
作者 涂丹 甘亚莉 李国辉 《计算机工程与科学》 CSCD 2004年第12期42-45,共4页
本文提出了一种基于完全重构滤波器组格形结构的正交小波滤波器的设计方法。通过对Lossless完全重构滤波器组加上规则性限制 ,正交小波滤波器的定制问题就转化为完全重构滤波器组的优化设计问题。实验仿真结果表明 。
关键词 完全重构 滤波器 正交小波 滤波器设计 优化设计方法 限制 定制 实验仿真
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动态补偿数字滤波器的设计方法 被引量:7
16
作者 黄俊钦 季平 《仪器仪表学报》 EI CAS 1987年第3期330-335,共6页
一、前言许多测试系统和自动控制系统能在时间域进行动态校准。假如根据动态校准结果看出系统的动态特性不满足实际要求,便可采用动态补偿数字滤波器来改善其动态特性。文献[1]中提出动态补偿数字滤波器的一种时域设计方法,本文在此基... 一、前言许多测试系统和自动控制系统能在时间域进行动态校准。假如根据动态校准结果看出系统的动态特性不满足实际要求,便可采用动态补偿数字滤波器来改善其动态特性。文献[1]中提出动态补偿数字滤波器的一种时域设计方法,本文在此基础上又提出新的设计方法。首先用特殊白化滤波器的广义最小二乘法[2]建立动态数学模型,模型阶次和参数的初值可由文献[3]给出。为了减少运算时间可采用递推Householder 算法[4]。然后找出离散传递函数的主导极点,以便根据系统补偿后响应时间的要求来设计动态补偿数字滤波器。该设计方法都在时间域内完成。 展开更多
关键词 数字滤波器 动态补偿 设计方法 运算时间 动态数学模型 动态校准 广义最小二乘法 自动控制系统 响应时间 主导极点
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一种带预处理的离散系数滤波器设计方法 被引量:1
17
作者 穆学文 刘三阳 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期359-362,共4页
提出了一种带预处理的离散系数滤波器设计方法。该方法基于离散系数滤波器设计问题的{-1,1}二次规划模型,利用{-1,1}二次规划的全局最优性条件,提出了一种最优解元素的判断准则,得到了一个规模较小的离散系数滤波器设计问题。结合随机... 提出了一种带预处理的离散系数滤波器设计方法。该方法基于离散系数滤波器设计问题的{-1,1}二次规划模型,利用{-1,1}二次规划的全局最优性条件,提出了一种最优解元素的判断准则,得到了一个规模较小的离散系数滤波器设计问题。结合随机扰动方法,得到了求解离散系数滤波器设计问题的一种带预处理的随机扰动算法。与随机扰动方法相比,带预处理的随机扰动方法得到的次优解的性能更好,需要的时间也大大减少。 展开更多
关键词 数字滤波器 离散系数 预处理方法 滤波器设计
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基于神经网络方法的可变分数延迟FIR滤波器设计 被引量:1
18
作者 李晓东 何松柏 +1 位作者 赵辉 虞厥邦 《信号处理》 CSCD 北大核心 2005年第5期525-527,464,共4页
本文提出了设计可变分数延迟FIR滤波器的一种神经网络优化方法。首先建立一个连续Hopfield神经网络模型,通过选择网络的Lyapunov能量函数与优化目标问题的最小均方误差函数相一致的关系得到系统的最优解。仿真结果表明,在计算代价略有... 本文提出了设计可变分数延迟FIR滤波器的一种神经网络优化方法。首先建立一个连续Hopfield神经网络模型,通过选择网络的Lyapunov能量函数与优化目标问题的最小均方误差函数相一致的关系得到系统的最优解。仿真结果表明,在计算代价略有增加的情况下,其性能优于加权最小二乘方法。 展开更多
关键词 可变分数延迟滤波器:Hopfield神经网络 Lyapunov能量函数 FIR滤波器设计 神经网络方法 HOPFIELD神经网络模型 延迟 分数 可变 LYAPUNOV 网络优化方法
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FIR滤波器设计的半无穷维二次优化方法 被引量:1
19
作者 朱志文 刘中 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 1996年第2期163-166,共4页
Parks-McClellan方法是FR滤波器设计中常用的设计方法。这种方法基于最小最大误差判据,使得设计的滤波器响应与期望滤波器响应之间的最大误差最小化,但是忽略了误差能量。该文基于半无穷维二次优化(SDO)技术给出一个设计FIR数字滤... Parks-McClellan方法是FR滤波器设计中常用的设计方法。这种方法基于最小最大误差判据,使得设计的滤波器响应与期望滤波器响应之间的最大误差最小化,但是忽略了误差能量。该文基于半无穷维二次优化(SDO)技术给出一个设计FIR数字滤波器的新方法。该方法把FIR滤波器设计问题转化为SIQO模型.在峰值误差满足给定指标的条件下,使得设计滤波器与理想滤波器之问的误差能量最小化。与ParksMcCellan方法相比,该文方法在牺牲较少的最大阻带增益的情况下极大地降低了阻带误差能量。设计实例证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 最优化方法 计算机辅助设计 SDO 数字滤波器 FIR滤波器
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小波变换域的局部自适应Wiener滤波器设计方法研究 被引量:1
20
作者 李士心 刘鲁源 《信号处理》 CSCD 2003年第2期185-187,共3页
小波阈值去噪方法被广泛地用在信号去噪中,这个方法在很多信号空间上是近似最优的。但在MSE意义上最优的信号估计是Wiener滤波器,鉴于传统小波变换域Wiener滤波器的缺点,本文设计了小波域局部自适应Wiener滤波器。实验仿真验证本方法具... 小波阈值去噪方法被广泛地用在信号去噪中,这个方法在很多信号空间上是近似最优的。但在MSE意义上最优的信号估计是Wiener滤波器,鉴于传统小波变换域Wiener滤波器的缺点,本文设计了小波域局部自适应Wiener滤波器。实验仿真验证本方法具有较好的去噪效果。 展开更多
关键词 信号估计 小波变换域 去噪方法 自适应Wiener滤波器 设计方法
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