Uyarlanabilir Filtre Ne Yapar?


12

İnternette uyarlanabilir filtre hakkında biraz çalıştım ve ilerledikçe filtre değerini güncellemeye devam eden özel bir filtre olduğunu gördüm. Giriş ve çıkış arasındaki farkı ve hata fonksiyonunu kullanarak önceki katsayıları yeni filtre katsayılarını bulur.

Ama bu hiç mantıklı değil. Her zaman giriş ve çıkış arasındaki farkı en aza indirmeye çalışır. Öyleyse, tüm sinyalleri olduğu gibi geçirmeye çalışırsa, herhangi bir kullanım nasıl olur.

Biri bana gerçek günlük uygulamalarda nasıl kullanıldığını açıklayabilir mi?

Uyarlanabilir dijital filtrenin uygulanmasında bana yardımcı olabilecek bazı bağlantılar aracılığıyla bana yardımcı olabilirseniz de iyi olacaktır.

şüphe ifade etme konusunda net değilsem lütfen yorum yapın!


Uyarlanabilir filtrenin en azından bazı pratik uygulamalarında, yaptığı şey, kendisi bilinmeyen, ancak girdisi ve çıktısı bilinen bir (varsayılan) köknar filtre için "en uygun" arayışıdır.
Knut Inge

Yanıtlar:


11

Eksik olduğunuz temel kavram, yalnızca giriş ve çıkış sinyalleri arasındaki farkı en aza indirmemenizdir. Hata genellikle 2. girişten hesaplanır. EKG ile ilgili Wikipedia örneğine bakın .

Bu örnekteki filtre katsayıları, bir çentik filtresinin çentik frekansını şebeke sinyalinden çıkarılan frekansa göre değiştirmek için yeniden hesaplanır. Biri statik bir çentik filtresi kullanabilir, ancak şebeke frekansındaki değişkenliği karşılamak için daha geniş bir frekans aralığını reddetmeniz gerekir. Adaptif filtre şebeke frekansını takip eder ve böylece durdurma bandı çok daha dar olabilir, böylece daha fazla yararlı EKG bilgisi saklanabilir.

DÜZENLE:

Buna tekrar baktım ve sanırım sorunuzu biraz daha iyi anlıyorum. Filtre katsayılarını güncellemek için LMS algoritmasının bir hata terimine ihtiyacı vardır. Yukarıda anlattığım EKG örneğinde, hata terimini bir şebeke voltajından ikinci bir giriş olarak veriyorum. Şimdi tahmin ediyorum ki, "Neden sadece sinyali bırakmak için sinyal artı gürültüden çıkarmıyorsunuz?" Bu basit bir doğrusalda iyi çalışırsistemi. Daha da kötüsü, çevrimiçi verilen çoğu örnek size (doğru ama kafa karıştırıcı bir şekilde) hata teriminin, istenen sinyal ile uyarlanabilir filtrenin çıkışı arasındaki farktan hesaplandığını söyler. Bu, herhangi bir makul kişiyi "İstediğiniz sinyale zaten sahipseniz, neden bunlardan herhangi birini yapmaktan rahatsızsınız?" Diye düşünmesini sağlar. Bu, okuyucuya uyarlanabilir filtrelerin matematiksel açıklamalarını okumak ve anlamak için motivasyondan yoksun bırakabilir. Ancak, anahtar Dijital Sinyal İşleme El Kitabı , Ed. Vijay K. Madisetti ve Douglas B.William.

nerede:

  • x = giriş sinyali,
  • y = filtreden çıktı,
  • W = filtre katsayıları,
  • d = istenen çıktı,
  • e = hata

Uygulamada, ilgi miktarı her zaman değildir d. Arzumuz, x içinde bulunan d'nin belirli bir bileşenini temsil etmek olabilir veya d'de, x içinde bulunmayan e hatası içindeki bir bileşeni izole etmek olabilir. Alternatif olarak, yalnızca W'deki parametrelerin değerleriyle ilgilenebiliriz ve x, y veya d'nin kendileri hakkında hiçbir endişemiz olmayabilir. Bu senaryoların her birine ilişkin pratik örnekler bu bölümün ilerleyen kısımlarında verilmektedir.

D'nin her zaman mevcut olmadığı durumlar vardır. Bu gibi durumlarda, adaptasyon tipik olarak sadece d mevcut olduğunda gerçekleşir. D mevcut olmadığında, tipik olarak en son parametre tahminlerimizi, istenen yanıt sinyalini d tahmin etmek amacıyla y'yi hesaplamak için kullanırız.

D'nin asla mevcut olmadığı gerçek dünya durumları vardır. Bu gibi durumlarda, uyarlanabilir to ltre için mevcut sinyallerden uygun d tahminleri oluşturmak üzere, bir “varsayımsal” d'nin özellikleri hakkında, tahmin edilen istatistiksel davranışı veya genlik karakteristikleri gibi ek bilgiler kullanılabilir. Bu tür yöntemlere toplu olarak kör uyum algoritmaları denir. Bu tür şemaların bile çalışması gerçeği, hem algoritma geliştiricilerinin yaratıcılığına hem de uyarlanabilir ing ltering alanının teknolojik olgunluğuna bir övgüdür.

EKG örneğini iyileştirmek için zaman bulduğumda bu cevabı geliştirmeye devam edeceğim.

Bu ders notlarının setinin de özellikle iyi olduğunu gördüm: Gelişmiş Sinyal İşleme Uyarlamalı Tahmin ve Uyarlanabilir Filtreler - Danilo Mandic


Açıklama için teşekkürler. Uyarlanabilir filtrelerin LMS algoritması ile uygulandığını duydum. Uygulayabilmem için bana faydalı bir bağlantı verebilir misiniz
Prashant Singh

2
Uyarlamalı filtre teorisi karmaşık ve matematik yoğundur. Sadece LMS algoritmasının neye benzediğine dair bir işaretçi size çok şey anlatmaz. Bunu yapmak için bir yazılım yazarsanız ve çalışmazsa, sorunu anlamak için zorlanırsınız. Bununla birlikte, Wikipedia'nın LMS filtresinde iyi bir sayfası var.
Jason R

Çok teşekkürler ! LMS'nin çalışmasını anladım ve uyguladım: D
Prashant Singh

EKG örneğinde "çentik filtresinin çentik frekansını şebeke sinyalinden çıkarılan frekansa göre değiştirmek için" diyorsunuz ve EKG örneğinde "ve kayıttan gelen gürültüyü çıkarın" diyorsunuz, ancak çentik filtreleri çıkarıcı değil, çoklayıcı ve boş belirli bir frekansta tüm sinyal. Peki şebeke sinyalinin frekanslarını ve fazlarını takip eder ve çıkarır, bu frekanslarda istenen sinyalleri bırakır mı? Yoksa çentik filtreleriyle bu frekanslarda bir şey yok mu? Daha iyi bir örnek düşünebilir misiniz?
endolit

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.