一种指数型变步长仿射投影算法

可变平滑因子的变步长仿射投影算法需要根据投影误差范数的变化确定＂触发点＂,并切换平滑因子,实现较为复杂。为此这里提出了一种改进的指数型变步长仿射投影算法。该方法直接将投影误差的范数通过指数函数映射得到平滑因子,有效降低了实现复杂度。仿真结果表明该算法的均方偏差性能优于变步长仿射投影算法和常规的仿射投影算法。     

一种稳定的变步长块LMS自适应算法

针对LMS自适应滤波算法在输入信号高度相关时.收敛速度下降导致性能下降,本文从基本的块LMS算法开始,简要介绍了块LMS算法的实现方法,在此基础上重点分析了在变步长块LMS算法中,影响步长因子的要素.提出了一种新的变步长因子迭代算法(SVBLMS),该迭代算法充分考虑输入信号和误差信号对变步长因子的影响.并且迭代的结构简单,计算量小.通过Matlab仿真.仿真结果表明.该迭代算法较其它块LMS算法有更快的收敛速度,更稳定的收敛过程.当输入为有色信号或输入噪声较大时,本算法都能保持良好的性能.     

变阶自适应滤波器的算法研究及其DSP实现

人们对自适应滤波器的研究始于五十年代末，已提出了多种自适应算。目前，最常用的方法是在LMS的权系数递推中采用时变步长来代替标准LMS算法的固定步长。然而超量均方误差直接与自适应步长成比例，步长减小会导致收敛时间增加。鉴于一般情况下，滤波器的阶数是固定不变的，因此本文采用变阶思想     

变步长自适应滤波算法的统一框架及其矢量扩展

针对大量的变步长自适应滤波算法,提出了一种采用约束最优化方法描述变步长自适应滤波算法的统一框架.在该框架下,不同算法的目标函数或决策变量不同.利用该框架,将非参数变步长归一化最小均方误差(NPVSS-NLMS)算法扩展到矢量空间,导出一种新的变步长仿射投影算法.理论分析与计算机仿真表明,该算法不仅能根据输出误差自适应调整步长,而且对强相关输入信号能够保持良好的收敛速度、很小的稳态误差和很快的跟踪速度.将该算法应用于回波抵消,其稳态误差比NPVSS-NLMS算法低近5dB.     

一种类箕舌线函数的变步长归一化自适应滤波算法

在综合考虑自适应滤波算法设计中收敛速度、稳态误差、计算复杂度和跟踪性能等指标的基础上,该文提出一种类箕舌线函数的变步长归一化自适应滤波算法,用类箕舌线函数代替Sigmoid函数作为步长迭代公式,引入基于相关误差的变步长调整原则,在大大增强算法稳定性的同时大幅度提升了算法的收敛速度、跟踪性能,减小了算法的计算复杂度.在M...     

一种新自适应滤波快速算法及其 在多路回波消除中的应用

本文提出了一种新的自适应滤波算法,该算法结构简单、计算量适中且收敛速度快,弥补了一般变步长LMS自适应算法计算量小但收敛速度欠佳,以及仿射投影算法(APA)收敛速度快但计算量非常大的缺陷.该算法计算量与一般LMS算法相当,而收敛速度却与APA算法相当,其结构比APA及相应的改进算法要简单得多.我们不仅对所提算法的收敛性及性能进行了分析,而且将它用于多路回波消除中获得了成功,仿真结果表明,该算法与Sankaran(1997)所提NLMS-OCF算法及Benesty(1996)所提APA-MC算法比较,在收敛速度和收敛精度相当的情况下,其计算复杂度大大减少.从而新算法具备更好的实时性.     

非高斯噪声下基于Wilcoxon范数的变步长符号扩散式仿射投影算法

扩散式仿射投影算法(DAPA)是实现分布式网络参数自适应估计的一种重要方法,该算法在输入信号存在相关性时仍快速收敛,但抑制具有脉冲特性的非高斯噪声能力弱,且固定步长对收敛性有所限制.为此,该文提出了基于Wilcoxon范数的变步长符号扩散式仿射投影算法(VSS-DWAPA).首先,引入稳健估计理论中抗异常值能力强的Wilcoxon范数作为代价函数并根据其取值特点进行了符号量化,推导出了新的迭代方程;其次,针对固定步长的局限性,采用迭代方式实现了误差信号对步长的控制,在初始阶段和接近收敛阶段选择不同的步长,使算法具有更好的适应性.仿真结果表明,在非高斯噪声下本文的VSS-DWAPA算法在收敛性、跟踪性等方面均优于现有一些扩散式自适应滤波算法,同时在高斯噪声环境下也具有较好的性能.     

变步长LMS盲多用户检测算法改进研究

针对CDMA系统中存在多址干扰的问题,提出了一种变步长LMS盲多用户检测算法。根据瞬时输出能量作为平均输出能量的这一准则,将步长因子μ定义为输入函数,灵活地更新检测器的权值,使步长自调整,前期μ较大值,方便算法收敛,待稳定后再减小μ的取值,以减少迭代误差,提高算法精度。该算法在继承了传统算法计算复杂度低的优点的前提下,性能有较大的提高。计算机仿真表明,该算法达到了加快收敛速率,提高抗干扰能力,减小稳态误差的效果。     

一种基于峭度累积量比例微分控制的盲源分离学习率

自然梯度算法由于良好的分离性能在盲源分离中占有重要的地位,但该算法基于固定步长时,无法很好兼顾收敛速度和稳态误差。本文借鉴自动化控制的PID （Proportion Integration Differentiation ）算法,提出一种与分离状态紧密结合的变步长学习率算法。由于完成分离的信号峭度累积量是一个固有值,分离过程的信号峭度累积量与固有值将有一个不断减小的误差值。该算法以指数函数值来体现该误差值。再利用该误差构成比例微分的变步长算法,其中的步长初始值就相当于控制误差的比例值,而误差的微分项则得到加速的调整值。该算法仿真实验结果与固定步长自然梯度盲源分离算法的仿真实验结果对比：对应于初始步长的一个最大值和一个最小值,该算法的两次迭代次数均低于采用固定步长算法的迭代次数,并且对于不同类型信号在两次迭代次数间的差值约10～40次,而两种算法的稳态误差是相同的。     

非高斯噪声下基于Wilcoxon范数的变步长符号扩散式仿射投影算法

扩散式仿射投影算法(DAPA)是实现分布式网络参数自适应估计的一种重要方法,该算法在输入信号存在相关性时仍快速收敛,但抑制具有脉冲特性的非高斯噪声能力弱,且固定步长对收敛性有所限制.为此,该文提出了基于Wilcoxon范数的变步长符号扩散式仿射投影算法(VSS-DWAPA).首先,引入稳健估计理论中抗异常值能力强的Wi...     

An Affine Projection Sign Algorithm Robust Against Impulsive Interferences

A new affine projection sign algorithm (APSA) is proposed, which is robust against non-Gaussian impulsive interferences and has fast convergence. The conventional affine projection algorithm (APA) converges fast at a high cost in terms of computational complexity and it also suffers performance degradation in the presence of impulsive interferences. The family of sign algorithms (SAs) stands out due to its low complexity and robustness against impulsive noise. The proposed APSA combines the benefits of the APA and SA by updating its weight vector according to the $L_{1}$-norm optimization criterion while using multiple projections. The features of the APA and the $L_{1}$-norm minimization guarantee the APSA an excellent candidate for combatting impulsive interference and speeding up the convergence rate for colored inputs at a low computational complexity. Simulations in a system identification context show that the proposed APSA outperforms the normalized least-mean-square (NLMS) algorithm, APA, and normalized sign algorithm (NSA) in terms of convergence rate and steady-state error. The robustness of the APSA against impulsive interference is also demonstrated.      

毫米波分离型子阵列的低复杂度混合波束成型传输设计

为了增强毫米波传输的系统性能及扩大其覆盖范围,数模混合（大规模）多输入多输出（MIMO）传输技术得到了广泛关注。本文针对分离型子阵列混合波束成型架构的毫米波通信系统,研究了基于码本的低复杂度优化子阵列波束控制矢量算法。采用交替优化方法及干扰对齐思想,本文提出了一种双向交替优化设计各收发子阵列的波束控制矢量算法。所提出的算法具有收敛速度快,计算复杂度低的特点。数值仿真结果表明,基于该算法设计的分离型子阵列混合波束成型传输方案的有效性及复杂度低的优越性。      

A two-stage affine projection algorithm with mean-square-error-matching step-sizes

This paper proposes a two-stage affine projection algorithm (APA) with different projection orders and step-sizes. The proposed algorithm has a high projection order and a fixed step-size to achieve fast convergence rate at the first stage and a low projection order and a variable step-size to achieve small steady-state estimation errors at the second stage. The stage transition moment from the first to the second stage is determined by examining, from a stochastic point of view, whether the current error reaches the steady-state value. Moreover, in order to prevent the sudden drop of convergence rate on switching from a high projection order to a low projection order, a matching step-size method has been introduced to determine the initial step-size of the second stage by matching the mean-square errors (MSEs) before and after the transition moment. In order to continuously reduce steady-state estimation errors, the proposed algorithm adjusts the step-size of the second stage by employing a simple algorithm. Because of the reduced projection orders and variable step-size in the steady-state, the algorithm achieves improved performance as well as extremely low computational complexity as compared to the existing APAs with selective input vectors and APAs with variable step-size.     

HRLS: a more efficient RLS algorithm for adaptive FIR filtering

The fast convergence rate and its immunity to the eigenvalue spread of the input correlation matrix make the RLS algorithm particularly attractive. However, the computational complexity is high. We propose using a hierarchical approach to reduce the computational complexity and further increase the convergence rate. The results of simulation runs and theoretical justifications confirm our claims     

基于高斯核显性映射的核归一化解相关仿射投影P范数算法

为了降低核仿射投影P范数(KAPP)算法的计算量和存储容量,提高在输入信号强相关时KAPP算法的收敛速度和稳态性能,该文提出基于高斯核显性映射的核归一化解相关APP(KNDAPP-GKEM)算法。该算法利用归一化解相关方法预先解除输入信号的相关性;利用高斯核显式映射方法近似得到显式核函数,消除了对历史数据的依赖,解决了KAPP算法因结构不断生长导致的计算量和存储容量过大的问题。α稳定分布噪声背景下的非线性系统辨识仿真结果表明,在输入信号强相关时KNDAPP-GKEM算法收敛速度快,非线性系统辨识稳态均方误差小,训练所需时间呈线性缓慢增长,有利于实际非线性系统辨识的应用。     

实数系统中三、二阶归一化累积量盲均衡算法的研究

本文采用对称--反对称变换原理,提出了一种三、二阶归一化累积量盲均衡算法,克服了对称信号三阶累积量为零而无法进行信道均衡的缺点.计算机仿真表明,该算法实现简单,收敛效果好,稳态剩余误差小,其性能优于已有的一些同类算法.     

一种新的变步长恒模盲均衡算法

针对固定步长恒模盲均衡算法在收敛速度和稳态剩余误差之间存在的问题,在应用变步长的思想基础上,利用均方误差的变换作为控制步长的因子,提出了一种新的自适应时变步长恒模盲均衡算法(VASCMA).对新算法进行了理论分析和计算机仿真,仿真时采用两种不同的调制信号通过三种不同信道,得到两种算法的均方误差的收敛曲线和收敛后均衡器输出的星座图,仿真结果均表明,改进算法具有较快的收敛速度和较小的剩余误差.     

基于Newton迭代算法的低复杂度信号检测算法

为了解决太赫兹通信系统超大规模MIMO检测计算复杂度高、收敛速度慢等问题,提出了基于Newton迭代算法的低复杂度信号检测算法.通过在Newton迭代算法中改进初始矩阵、加入步长因子,降低计算复杂度、提高收敛速度;通过加入调节因子,保证算法的稳定性、可靠性和场景适用性.仿真结果表明,相比传统算法,所提算法具有更低的计算...     

改进仿射投影算法及其在电子回声消除中的应用

在电子回声消除应用中,为提高自适应算法的收敛速度,提出一种改进的仿射投影算法及其快速实现形式.新算法利用回声路径的稀疏结构特征,通过收敛步长控制矩阵,按滤波器各系数幅值大小,等比例地为其指定相应收敛步长,以加快大系数收敛,最终达到加快滤波器整体收敛速度的目的.对新算法进行的统计学分析,为其快速收敛于目标系统的算法特性提供了理论依据.仿真实验表明与传统自适应算法相比,新算法能减小稳态失调并大幅提高收敛速度,其低计算复杂度亦保证了系统的实时性.