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基于深度强化学习的变步长LMS算法
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作者 徐君阳 张红梅 张坤 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期70-80,共11页
针对定步长LMS算法在收敛速度和稳态误差之间难以取得平衡的问题以及传统变步长算法对初始参数选择依赖程度高、工作量大且存在主观性的缺陷,提出了一种基于深度强化学习的变步长LMS算法。该算法对初始参数的依赖性小,规避了繁琐的调参... 针对定步长LMS算法在收敛速度和稳态误差之间难以取得平衡的问题以及传统变步长算法对初始参数选择依赖程度高、工作量大且存在主观性的缺陷,提出了一种基于深度强化学习的变步长LMS算法。该算法对初始参数的依赖性小,规避了繁琐的调参流程。首先,构建了一个融合深度强化学习和自适应滤波的算法模型,该模型利用深度强化学习智能体控制步长因子的变化,代替了传统变步长算法中用于步长调整的非线性函数,从而规避了繁琐的实验调参流程,降低了算法使用的复杂性。其次,提出了基于误差的状态奖励和基于步长的动作奖励函数,引入动态奖励与负奖励机制,有效提升算法的收敛速度。此外,设计了基于欠完备编码器的网络结构,提高了强化学习策略的推理能力。通过实验验证,相较于其他较新的变步长算法,所提出的算法具有更快的收敛速度和更小的稳态误差,在不同初始参数下均能快速调整至合理的步长值,减少了实验调参的工作量。将训练完成的网络应用到系统辨识、信号去噪以及截流区龙口水域水位信号的滤波等实际领域中,均取得了良好的性能表现,证明了算法具有一定的泛化能力,并进一步证实了其有效性。 展开更多
关键词 步长lms算法 深度强化学习 自适应滤波 奖励函数
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一种新的变步长LMS自适应算法及其在自适应噪声对消中的应用 被引量:48
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作者 蒋明峰 郑小林 彭承琳 《信号处理》 CSCD 2001年第3期282-286,共5页
许多时变步长(VSS)自适应算法已经提出用来完善标准LMS算法的性能,但实验表明这些算法容易受噪声干扰。本文介绍了一种新的变步长LMS自适应算法,这种算法保证了较小的失调,同时使算法在自适应初始阶段有较快的收敛速度。... 许多时变步长(VSS)自适应算法已经提出用来完善标准LMS算法的性能,但实验表明这些算法容易受噪声干扰。本文介绍了一种新的变步长LMS自适应算法,这种算法保证了较小的失调,同时使算法在自适应初始阶段有较快的收敛速度。该算法的优越性在于它不受已经存在的不相关噪声的干扰。本文对该算法的收敛性和稳定性进行了分析,并将该算法应用于自适应噪声对消的仿真实验中,给出了计算机的仿真结果。 展开更多
关键词 步长 收敛性 自适应噪声对消 lms算法 自适应算法 信号处理
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迭代变步长LMS算法及性能分析 被引量:17
3
作者 刘建成 赵宏志 +1 位作者 全厚德 唐友喜 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1674-1680,共7页
针对固定步长LMS(Least Mean Square)算法(FXSSLMS)不能同时满足快速收敛和小稳态失调误差的问题,该文提出了迭代变步长LMS算法(IVSSLMS)。与已有的变步长LMS算法(VSSLMS)不同,该算法的步长因子不再是由输出误差信号控制,而是建立了与... 针对固定步长LMS(Least Mean Square)算法(FXSSLMS)不能同时满足快速收敛和小稳态失调误差的问题,该文提出了迭代变步长LMS算法(IVSSLMS)。与已有的变步长LMS算法(VSSLMS)不同,该算法的步长因子不再是由输出误差信号控制,而是建立了与迭代时间的改进Logistic函数非线性关系,克服了定步长算法收敛慢及已有变步长算法抗噪声干扰能力差的问题。最后从理论上分析了算法的性能,给出了其参数取值方法。理论分析和仿真均表明,所提算法能够在快速收敛情况下获得小的稳态失调误差,在有色噪声干扰下稳态失调误差比已有算法降低了约7 d B。 展开更多
关键词 信号处理 步长lms算法 稳态失调误差 Logistic函数
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一种改进变步长LMS算法及其在系统辨识中的应用 被引量:19
4
作者 李竹 杨培林 行小帅 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1340-1344,共5页
在分析传统LMS算法及变步长LMS的基础上,本文提出了一种改进的变步长LMS算法并应用于系统辨识。新算法利用瞬时误差的四次方和遗忘因子共同来调整步长,进一步解决了收敛时间和稳态误差的矛盾。将新算法应用到系统辨识中时,与传统LMS算... 在分析传统LMS算法及变步长LMS的基础上,本文提出了一种改进的变步长LMS算法并应用于系统辨识。新算法利用瞬时误差的四次方和遗忘因子共同来调整步长,进一步解决了收敛时间和稳态误差的矛盾。将新算法应用到系统辨识中时,与传统LMS算法和变步长LMS算法相比,仿真表明新算法有更快的收敛速率。 展开更多
关键词 lms算法 步长 遗忘因子 系统辨识
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一种基于正弦函数的新变步长LMS算法 被引量:23
5
作者 卢炳乾 冯存前 龙戈农 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2013年第2期47-50,共4页
为解决传统LMS算法由于固定步长,在解决稳态误差与收敛性之间关系时始终处于矛盾状态的问题,在对固定步长LMS算法分析的基础上,根据变步长LMS算法的步长调整原则,通过构造步长因子μ(n)与误差信号e(n)的非线性函数,提出了一种基于正弦... 为解决传统LMS算法由于固定步长,在解决稳态误差与收敛性之间关系时始终处于矛盾状态的问题,在对固定步长LMS算法分析的基础上,根据变步长LMS算法的步长调整原则,通过构造步长因子μ(n)与误差信号e(n)的非线性函数,提出了一种基于正弦函数的新变步长LMS算法,并且分析了参数取值对算法性能的影响。理论分析和仿真结果表明:该算法的收敛速度和稳态误差明显优于固定步长的LMS算法和SVS-LMS算法。 展开更多
关键词 lms算法 步长 收敛速度 稳态误差
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一种变步长LMS自适应滤波算法及分析 被引量:407
6
作者 高鹰 谢胜利 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1094-1097,共4页
本文对变步长自适应滤波算法进行了讨论 ,建立了步长因子 μ与误差信号e(n)之间另一种新的非线性函数关系 .该函数比已有的Sigmoid函数简单 ,且在误差e(n)接近零处具有缓慢变化的特性 ,克服了Sigmoid函数在自适应稳态阶段步长调整过程... 本文对变步长自适应滤波算法进行了讨论 ,建立了步长因子 μ与误差信号e(n)之间另一种新的非线性函数关系 .该函数比已有的Sigmoid函数简单 ,且在误差e(n)接近零处具有缓慢变化的特性 ,克服了Sigmoid函数在自适应稳态阶段步长调整过程中的不足 .由此函数本文得出了另一种新的变步长自适应滤波算法 ,并且分析了参数α ,β的取值原则及对算法收敛性能的影响 .该算法有较好的收敛性能且计算量少 .计算机仿真结果与理论分析相一致 。 展开更多
关键词 步长自适应滤波算法 lms算法 计算机仿真
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基于指数函数的归一化变步长LMS算法 被引量:15
7
作者 杨逸 曹祥玉 杨群 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第10期134-136,共3页
在研究归一化最小均方误差(NLMS)算法的基础上,提出一种基于指数函数的变步长LMS算法。通过建立误差和步长的函数关系,实时调整步长,并对输入信号完成时域信号解相关,解决稳态失调系数与收敛速度的矛盾。仿真实验结果证明,该算法与传统... 在研究归一化最小均方误差(NLMS)算法的基础上,提出一种基于指数函数的变步长LMS算法。通过建立误差和步长的函数关系,实时调整步长,并对输入信号完成时域信号解相关,解决稳态失调系数与收敛速度的矛盾。仿真实验结果证明,该算法与传统LMS算法、SVS_LMS算法、NLMS算法以及双曲正切变步长LMS算法相比,具有更高的收敛速度和较小的稳态失调系数。 展开更多
关键词 指数函数 归一化 lms算法 步长 解相关 稳态失调
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一种新的变步长LMS自适应滤波算法 被引量:23
8
作者 詹国强 吴正国 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2006年第2期109-112,共4页
通过建立步长因子μ与误差信号e之间的非线性关系,提出一种新的基于抽样函数的变步长LMS算法,并进行了计算机仿真.结果表明,该算法除了具有传统LMS算法计算量小、稳定性较好、简单易于实时处理等优点外,其收敛速度、稳定性以及跟踪速度... 通过建立步长因子μ与误差信号e之间的非线性关系,提出一种新的基于抽样函数的变步长LMS算法,并进行了计算机仿真.结果表明,该算法除了具有传统LMS算法计算量小、稳定性较好、简单易于实时处理等优点外,其收敛速度、稳定性以及跟踪速度均优于传统固定步长LMS算法抽样函数、SVSLMS算法. 展开更多
关键词 算法 自适应滤波 步长 lms
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一种新的变换域变步长批处理LMS算法及其应用 被引量:8
9
作者 童宁宁 冯存前 张永顺 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2006年第1期70-74,共5页
将变换域LMS算法和变步长LMS算法及批处理LMS算法相结合,提出了一种新的变换域变步长批处理LMS自适应算法,该算法融合了前面3种算法的优点,可以有效地降低输入信号的自相关程度,克服了固定步长因子所导致算法在快的收敛速度和较低的稳... 将变换域LMS算法和变步长LMS算法及批处理LMS算法相结合,提出了一种新的变换域变步长批处理LMS自适应算法,该算法融合了前面3种算法的优点,可以有效地降低输入信号的自相关程度,克服了固定步长因子所导致算法在快的收敛速度和较低的稳态误差之间存在的矛盾,并且实时性较好。计算机仿真结果表明该算法具有更快的收敛速度和更小的失调噪声,可以有效地应用于自适应收发隔离系统。 展开更多
关键词 换域lms算法 步长lms算法 批处理lms算法 自适应收发隔离
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一种新的变步长LMS自适应滤波算法 被引量:42
10
作者 陈泳 田金鹏 刘燕平 《电子测量技术》 2015年第4期27-31,共5页
为了解决传统的固定步长的最小均方误差(LMS)算法在收敛速度和稳态误差上的矛盾,基于Sigmoid函数进行改进,提出了算法步长因子μ与误差信号e之间的一种新的非线性函数关系。首先,基于Sigmoid的偶函数特性将2个函数相乘,使得算法在稳态... 为了解决传统的固定步长的最小均方误差(LMS)算法在收敛速度和稳态误差上的矛盾,基于Sigmoid函数进行改进,提出了算法步长因子μ与误差信号e之间的一种新的非线性函数关系。首先,基于Sigmoid的偶函数特性将2个函数相乘,使得算法在稳态时能够获取更小的步长;然后,将误差信号用指数形式进行表示,进一步控制步长的变化速度;最后,通过误差e(n)和e(n-1)联合改变步长因子,提高了算法在低信噪比时的性能。理论分析和计算机仿真表明,与已有的变步长LMS算法相比,相同收敛精度时该算法的收敛速度更快,相同收敛速度时该算法的收敛精度更高,在相同条件下算法的抗噪声性能更好。 展开更多
关键词 lms算法 自适应算法 步长
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基于相对误差互相关函数的变步长LMS算法 被引量:8
11
作者 孙娟 王俊 刘斌 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期2316-2320,共5页
许多时变步长自适应滤波算法被用来解决标准LMS算法的固有矛盾,但实验表明这些算法易受独立噪声的干扰,或计算量大、耗时太长。针对上述问题,提出了一种新的变步长LMS自适应滤波算法,它采用相对的误差互相关函数来控制步长更新。该算法... 许多时变步长自适应滤波算法被用来解决标准LMS算法的固有矛盾,但实验表明这些算法易受独立噪声的干扰,或计算量大、耗时太长。针对上述问题,提出了一种新的变步长LMS自适应滤波算法,它采用相对的误差互相关函数来控制步长更新。该算法计算量小、易于控制,具有快速的收敛速度和较小的失调,不受已存在的非相关噪声的影响,可很好地应用于自适应对消系统中,且在低信噪比环境中仍能保持良好的性能。计算机仿真及实测数据的处理与理论分析结果一致。 展开更多
关键词 lms算法 自适应滤波 步长自适应滤波算法 自适应消噪 收敛 失调
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一种应用于自适应降噪的变步长LMS算法 被引量:9
12
作者 杜秀群 冯西安 杜伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第12期1732-1734,1738,共4页
通过建立步长因子μ与误差信号e之间的非线性关系,将新的变步长LMS算法运用到自适应噪声对消(ANC)中。分析比较了该算法与固定步长LMS算法及箕舌线变步长算法的统计性能。该算法除了具有固定步长LMS算法计算量小、稳定性好、简单等优点... 通过建立步长因子μ与误差信号e之间的非线性关系,将新的变步长LMS算法运用到自适应噪声对消(ANC)中。分析比较了该算法与固定步长LMS算法及箕舌线变步长算法的统计性能。该算法除了具有固定步长LMS算法计算量小、稳定性好、简单等优点外,其收敛速度及稳定性优于箕舌线变步长算法。仿真结果表明:该算法用于降噪系统中能够取得较好的效果。 展开更多
关键词 lms算法 步长 噪声抵消
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一种新的变步长LMS自适应滤波算法及其仿真 被引量:25
13
作者 靳翼 邵怀宗 《信号处理》 CSCD 北大核心 2010年第9期1385-1388,共4页
传统变步长LMS算法存在收敛速度慢、易受噪声影响等缺点,为了提高算法性能,论文建立了LMS算法中步长因子μ(n)和误差信号e(n)的相关统计量之间的非线性关系,提出了一种基于改进的双曲正切函数的变步长LMS(HTLMS)算法。算法采用当前误差... 传统变步长LMS算法存在收敛速度慢、易受噪声影响等缺点,为了提高算法性能,论文建立了LMS算法中步长因子μ(n)和误差信号e(n)的相关统计量之间的非线性关系,提出了一种基于改进的双曲正切函数的变步长LMS(HTLMS)算法。算法采用当前误差与上一步误差乘积的绝对值来调节步长,并引入了绝对估计误差的扰动量来更新自适应滤波器抽头向量,因而具有收敛速度快、噪声抑制能力强和稳态误差低等特点。计算机仿真结果表明,在不同信噪比条件下,与多种LMS算法相比,本文算法都具有较快的收敛速度和较好的稳态误差。 展开更多
关键词 步长lms算法 双曲正切函数 噪声抑制
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一种改进的变步长LMS自适应算法 被引量:15
14
作者 吕振肃 熊景松 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第1期144-146,共3页
为了提高LMS自适应算法的性能,在对一些变步长LMS算法分析的基础上,提出了步长因子μ(n)与误差信号e(n)之间一种新的非线性函数关系,该算法比固定步长LMS算法收敛速度快,稳定性好,另外与文[5]中算法相比,不需要进行指数运算。将该算法... 为了提高LMS自适应算法的性能,在对一些变步长LMS算法分析的基础上,提出了步长因子μ(n)与误差信号e(n)之间一种新的非线性函数关系,该算法比固定步长LMS算法收敛速度快,稳定性好,另外与文[5]中算法相比,不需要进行指数运算。将该算法应用于自适应噪声抵消系统的仿真中,计算机仿真结果与实际分析相一致。 展开更多
关键词 lms算法 步长 自适应滤波
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一种改进的变步长ELMS算法 被引量:8
15
作者 吕振肃 黄石 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期1524-1526,共3页
在简单讨论基小最小均方(LMS)算法的基础上,引入了扩展的最小均方(ELMS)算法,并分析说明了该算法能达到更小的稳态MSE。改进的变步长ELMS算法是在对有用信号的预测中采用了自适应为归一化的的最小均方(NLMS)预测估计器,步长的迭代中引... 在简单讨论基小最小均方(LMS)算法的基础上,引入了扩展的最小均方(ELMS)算法,并分析说明了该算法能达到更小的稳态MSE。改进的变步长ELMS算法是在对有用信号的预测中采用了自适应为归一化的的最小均方(NLMS)预测估计器,步长的迭代中引入遗忘因子λi,利用其与误差信号的加权和来产生新的步长参与迭代。理论分析与计算机仿真结果表明,该算法有较好的收敛性能和较小的稳态失调。 展开更多
关键词 lms算法 步长 Elms算法 信号估计器 遗忘因子
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改进的变步长频域批处理LMS算法 被引量:4
16
作者 杨群 肖琳 +1 位作者 曾学文 王劲林 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第1期17-21,共5页
现有的单载波频域均衡技术中的定步长频域批处理LMS(Frequency-DomainBlockLeastMeanSquare,FBLMS)算法,在收敛速度和稳态误差之间存在矛盾。针对这个问题,基于对变步长LMS算法的研究分析,提出了一种新的改进的变步长频域批处理LMS自适... 现有的单载波频域均衡技术中的定步长频域批处理LMS(Frequency-DomainBlockLeastMeanSquare,FBLMS)算法,在收敛速度和稳态误差之间存在矛盾。针对这个问题,基于对变步长LMS算法的研究分析,提出了一种新的改进的变步长频域批处理LMS自适应滤波算法,通过变步长因子以及频域权系数抽头泄漏能很好地协调收敛速度和稳态误差之间的矛盾,并且还具有较低的算法复杂度的特点。通过Matlab对提出的新算法进行计算机仿真验证,结果表明该算法有较好的收敛速度和较小的稳态误差。 展开更多
关键词 频域 最小均方(lms)算法 自适应滤波 步长 泄漏
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基于DCT变换的变步长LMS自适应噪声抵消算法 被引量:4
17
作者 缑新科 陈卓 李冬冬 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第2期93-97,共5页
为了提高LMS算法进行自适应噪声抵消时的综合性能,从语音信号自身的相关性出发,提出一种基于DCT变换的变步长LMS算法.该算法融合了归一化DCT-LMS算法与变步长LMS算法的优点.充分发挥了DCT变换的去相关能力和变步长算法的快速收敛效果.... 为了提高LMS算法进行自适应噪声抵消时的综合性能,从语音信号自身的相关性出发,提出一种基于DCT变换的变步长LMS算法.该算法融合了归一化DCT-LMS算法与变步长LMS算法的优点.充分发挥了DCT变换的去相关能力和变步长算法的快速收敛效果.仿真结果表明,该算法与传统LMS算法、NLMS算法等相比具有更快的收敛速度和更小的稳态失调误差,同时计算量与NLMS相当,可实现性良好,能很好地应用于自适应噪声抵消系统. 展开更多
关键词 自适应噪声抵消 DCT 步长 lms算法 MATLAB仿真
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卫星高速宽带数传系统的变步长LMS均衡算法研究 被引量:3
18
作者 李海滨 韩延光 +1 位作者 庄述燕 关新平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1423-1427,共5页
对码间干扰实现快速有效的均衡是卫星高速宽带数字传输的关键之一,针对S型函数(Sigmoid函数和双曲正切函数)变步长LMS均衡算法在误差e(n)接近零处μ(n)变化大的缺陷及算法复杂度高的问题,提出了一种改进的变步长LMS自适应均衡算法。算... 对码间干扰实现快速有效的均衡是卫星高速宽带数字传输的关键之一,针对S型函数(Sigmoid函数和双曲正切函数)变步长LMS均衡算法在误差e(n)接近零处μ(n)变化大的缺陷及算法复杂度高的问题,提出了一种改进的变步长LMS自适应均衡算法。算法通过简化步长更新式的复杂度,增加误差信息量,优化改进的S型函数结构,建立了新的步长因子μ(n)与误差函数e(n)非线性关系,使算法误差接近零处步长因子变化平滑缓慢,消除不相关噪声序列的影响,且算法复杂度比其它同类改进算法小。仿真结果表明新算法性能优于其它改进算法。文中给出了卫星高速宽带数字传输系统的仿真模型,将新算法应用到系统模型的自适应均衡器中,系统误码性能得到较大改善。 展开更多
关键词 卫星高速宽带数字传输 自适应均衡 步长 lms算法
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基于模糊推理的变步长LMS自适应滤波算法 被引量:16
19
作者 李明 杨成梧 《控制工程》 CSCD 2006年第3期237-239,共3页
LMS算法是一种基于最速下降法的最小均方误差自适应滤波算法。为了提高LMS 算法的收敛速度,依据模糊控制原理,推导出一种结构简单的步长与误差的非线性函数关系, 进而得出一种新的变步长LMS自适应滤波算法(FVSLMS),该算法结构简单,易于... LMS算法是一种基于最速下降法的最小均方误差自适应滤波算法。为了提高LMS 算法的收敛速度,依据模糊控制原理,推导出一种结构简单的步长与误差的非线性函数关系, 进而得出一种新的变步长LMS自适应滤波算法(FVSLMS),该算法结构简单,易于实现。在理论上,根据万能逼近定理,用FVSLMS算法可以以任意精度逼近步长与误差的非线性函数关系,因此它可以作为以误差调节步长的变步长LMS算法的一类统一形式。最后,通过计算机仿真说明了FVSLMS算法具有较好的收敛性能。 展开更多
关键词 步长lms算法 模糊推理 自适应滤波
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改进的变步长LMS自适应滤波算法及仿真 被引量:5
20
作者 李梅 李文杰 姚善化 《电测与仪表》 北大核心 2010年第6期15-17,共3页
通过分析变步长自适应滤波算法,建立步长和误差信号之间的非线性关系,提出一种新的变步长LMS自适应滤波算法,并用计算机进行仿真,结果表明该算法在误差接近于零时步长具有缓慢变化的特性,滤波效果更好。
关键词 自适应滤波 步长lms算法 收敛 噪声消除
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