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基于GWO-LMS-RSSD的旋转机械耦合故障分离及特征强化方法
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作者 许文 施卫华 +3 位作者 李红钢 华如南 刘厚林 董亮 《机电工程》 北大核心 2025年第4期677-685,共9页
针对旋转机械耦合故障中较弱故障易被较强故障淹没及噪声干扰严重的问题,提出了基于灰狼优化算法(GWO)的自适应滤波最小均方(LMS)算法,结合共振稀疏分解(RSSD)的耦合故障特征分离及强化方法。首先,采用自适应滤波LMS算法对耦合故障信号... 针对旋转机械耦合故障中较弱故障易被较强故障淹没及噪声干扰严重的问题,提出了基于灰狼优化算法(GWO)的自适应滤波最小均方(LMS)算法,结合共振稀疏分解(RSSD)的耦合故障特征分离及强化方法。首先,采用自适应滤波LMS算法对耦合故障信号进行了滤波处理,使故障特征得到了初步强化;然后,根据耦合故障的不同共振属性,利用RSSD算法将故障耦合分解为高共振分量和低共振分量,完成了耦合故障分离;特别地,针对LMS算法中参数依赖人工经验、自适应差等问题,研究了基于灰狼优化算法(GWO)的参数自适应优化方法,设计了以信噪比和均方误差构成的优化目标;最后,对稀疏分解得到的信号进行了包络解调,完成了耦合故障分离及特征强化,同时,利用模拟信号和实验信号对该方法进行了验证分析。研究结果表明:GWO-LMS-RSSD算法能用于有效降低噪声干扰,分离旋转机械耦合故障及强化故障特征。该研究成果可为强噪声干扰下耦合故障的特征分离及强化提供一种新的思路。 展开更多
关键词 耦合故障诊断 旋转机械 共振稀疏分解 自适应滤波最小算法 灰狼优化算法 信噪比 误差
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基于PSAF-LMS算法的多象限周视激光引信抗云雾干扰方法
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作者 查冰婷 徐光博 +1 位作者 秦建新 张合 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期275-286,共12页
叠加在目标回波上的云雾后向散射信号是影响空空导弹周视激光引信测距精度的重要因素。针对目前抗云雾干扰方法适应性差、处理时效低等问题,提出一种基于可暂停样条自适应滤波的最小均方(Pauseable Spline Adaptive Filter-Least Mean S... 叠加在目标回波上的云雾后向散射信号是影响空空导弹周视激光引信测距精度的重要因素。针对目前抗云雾干扰方法适应性差、处理时效低等问题,提出一种基于可暂停样条自适应滤波的最小均方(Pauseable Spline Adaptive Filter-Least Mean Square,PSAF-LMS)算法,并设计了算法在现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)与ARM的联合实现方案。PSAF-LMS算法可有效减少滤波器的稳态误差,并提高激光引信的时刻鉴别精度和抗干扰能力。此外,利用不同信噪比的目标回波信号进行仿真,并开展了云雾环境滤波效果模拟验证试验。研究结果表明:所提算法能够在34.85μs内有效滤除后向散射,并保留目标波峰原始变化趋势,滤波前后信噪比平均可提高25.15 dB以上。 展开更多
关键词 激光引信 后向散射 自适应滤波 样条最小算法
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结合LMS滤波和卷积盲分离的轴承故障诊断方法
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作者 陆建涛 殷齐涛 +2 位作者 杜军 杨旷智 李舜酩 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1120-1126,1246,共8页
针对强噪声导致卷积盲源分离故障源信号估计精度较低的问题,提出一种结合最小均方算法(least mean square,简称LMS)滤波和卷积盲分离(robust multichannel blind deconvolution,简称RobustMBD)的滚动轴承复合故障诊断方法。首先,利用LM... 针对强噪声导致卷积盲源分离故障源信号估计精度较低的问题,提出一种结合最小均方算法(least mean square,简称LMS)滤波和卷积盲分离(robust multichannel blind deconvolution,简称RobustMBD)的滚动轴承复合故障诊断方法。首先,利用LMS滤波对含噪的轴承故障信号进行去噪预处理,降低噪声对故障信号的影响;其次,通过构建时滞关联模型将卷积混合模型转换为瞬时混合模型,并以归一化峭度为分离判据,采用精确线搜索替代迭代搜索,得到卷积盲分离方法鲁棒多通道盲解卷积;然后,对降噪后的复合故障信号采用鲁棒多通道盲解卷积进行盲源分离,得到轴承的独立故障信号;最后,通过仿真和滚动轴承试验数据对提出的滚动轴承复合故障诊断方法进行了验证。结果表明,与传统鲁棒多通道盲解卷积相比,在强噪声情况下,提出的方法能够有效分离出所有的故障信号。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 最小算法滤波 卷积盲源分离
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有源电力滤波器的动态因子LMS谐波检测方法 被引量:14
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作者 王俊杰 郑益慧 +3 位作者 姚钢 王昕 徐清山 郝常汕 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期91-95,共5页
针对自适应谐波电流检测方法收敛速度与稳态精度需折中考虑的问题,采用单相并联有源电力滤波器(APF)作为硬件平台。基于自适应噪声对消技术,提出一种用于APF谐波检测的动态因子最小均方(LMS)算法。通过引入动量项,并利用误差信号在相邻... 针对自适应谐波电流检测方法收敛速度与稳态精度需折中考虑的问题,采用单相并联有源电力滤波器(APF)作为硬件平台。基于自适应噪声对消技术,提出一种用于APF谐波检测的动态因子最小均方(LMS)算法。通过引入动量项,并利用误差信号在相邻时刻的时间均值估计来控制步长更新,极大加快了算法的收敛速度。采用动态因子项对误差再次进行调解,并对该算法进行了性能分析。仿真和APF动态模拟实验分析表明,该算法不仅具有较快的动态响应速度,而且在低信噪比情况下的稳态失调大幅减小,增强了对噪声的抗干扰性。 展开更多
关键词 有源电力滤波 动态因子 最小 自适应噪声对消
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鲁棒总体均方最小自适应滤波:算法与分析 被引量:6
5
作者 魏瑞轩 韩崇昭 +1 位作者 张宗麟 方洋旺 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期1023-1026,共4页
本文研究了在输入输出观测数据均含有噪声的情况下如何有效地进行鲁棒自适应滤波的问题 .以总体均方误差 (TMSE)最小为准则 ,基于最速下降原理 ,通过对总体均方误差梯度进行修正 ,提出了一种鲁棒的总体均方最小自适应滤波算法 .通过与... 本文研究了在输入输出观测数据均含有噪声的情况下如何有效地进行鲁棒自适应滤波的问题 .以总体均方误差 (TMSE)最小为准则 ,基于最速下降原理 ,通过对总体均方误差梯度进行修正 ,提出了一种鲁棒的总体均方最小自适应滤波算法 .通过与已有算法的对比分析表明 ,该算法能够有效地降低权向量的每步调整量对噪声的敏感程度 .仿真实验的结果进一步表明 ,该算法的鲁棒抗噪性能和稳态收敛精度明显地高于其它同类方法 ,而且可以使用较大的学习因子 ,在高噪声环境下仍然保持良好的收敛性 . 展开更多
关键词 鲁棒 自适应滤波 总体误差 总体最小 修正梯度 TMSE 信号处理
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基于最小均方自适应滤波器的热工过程建模方法 被引量:8
6
作者 刘吉臻 朱红路 +3 位作者 常太华 田亮 高伟 童文洪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期107-112,共6页
针对热工对象的时变性特点及其在运行过程中易受到不确定性干扰的影响,提出一种基于最小均方(least mean square,LMS)自适应滤波器的热工过程建模方法。LMS滤波器以未知对象的输入和输出作为激励和期望信号,通过最速下降法得到未知对象... 针对热工对象的时变性特点及其在运行过程中易受到不确定性干扰的影响,提出一种基于最小均方(least mean square,LMS)自适应滤波器的热工过程建模方法。LMS滤波器以未知对象的输入和输出作为激励和期望信号,通过最速下降法得到未知对象的有限脉冲响应(finity impluse response,FIR)模型,其与差分方程或传递函数是等价的。实验仿真和某电厂实际运行数据验证了该算法的有效性。这种建模方法避免了复杂的机理分析,其抽头权值的分布可以表征热工对象的动态特性,为分析热工对象提供了一种手段。 展开更多
关键词 热工过程 在线建模 最小算法 自适应滤波
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改进的最小均方自适应滤波算法 被引量:9
7
作者 汪成曦 刘以安 张强 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第7期2078-2081,共4页
针对传统的固定步长最小均方(LMS)算法应用于雷达杂波自适应滤波器系统存在收敛速度与收敛精确度相矛盾的问题,提出一种新的变步长LMS自适应滤波算法。在其基础步长迭代公式中,通过组合自相关误差与前一步长因子来实时更新迭代下一步长... 针对传统的固定步长最小均方(LMS)算法应用于雷达杂波自适应滤波器系统存在收敛速度与收敛精确度相矛盾的问题,提出一种新的变步长LMS自适应滤波算法。在其基础步长迭代公式中,通过组合自相关误差与前一步长因子来实时更新迭代下一步长因子的方法,达到具有较快的收敛速度和较小的失调,并且不受已经存在的不相关噪声的干扰的效果。仿真结果表明,所提方法的实验效果与传统固定步长LMS算法及已有算法相比,在收敛速率、收敛精度、抑制噪声方面都有很大的改善,证明所提算法是有效、可行的,且与理论分析一致。 展开更多
关键词 最小算法 自适应滤波 杂波抑制 相关噪声 仿真
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基于X滤波最小均方算法的冲击振动自适应逆控制 被引量:6
8
作者 刘小勇 杨清宇 施仁 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期144-148,共5页
针对冲击振动控制的自身特点及已有算法的缺陷,提出了冲击振动的自适应逆控制方法.该方法能够根据不同的负载特性自适应地调节逆控制器参数,在时域实现了冲击振动控制,完全克服了频域方法中低频分辨率低、易产生溢出的问题.同时,针对X... 针对冲击振动控制的自身特点及已有算法的缺陷,提出了冲击振动的自适应逆控制方法.该方法能够根据不同的负载特性自适应地调节逆控制器参数,在时域实现了冲击振动控制,完全克服了频域方法中低频分辨率低、易产生溢出的问题.同时,针对X滤波最小均方(LMS)算法运算量大、收敛速度慢的缺点,提出了一种快速X滤波LMS算法,运用批处理技术,使码元间的平均计算量减小.试验表明,该方法使控制精度提高了约50%,明显优于已有的控制方法. 展开更多
关键词 自适应逆控制 X滤波最小算法 冲击振动控制
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LMS算法中稳态均方误差的研究 被引量:5
9
作者 王蕴红 刘国岁 王一丁 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 1996年第5期469-472,共4页
该文详细讨论了LMS算法中输入信号相关性、加权数目和稳态均方误差的关系。通过公式推导,从理论上证明了增加加权数目并不能保证减小稳态均方误差。对于具体的输入信号,存在一个最佳(或准最佳)的加权数目,使稳态均方误差最小,... 该文详细讨论了LMS算法中输入信号相关性、加权数目和稳态均方误差的关系。通过公式推导,从理论上证明了增加加权数目并不能保证减小稳态均方误差。对于具体的输入信号,存在一个最佳(或准最佳)的加权数目,使稳态均方误差最小,再增加权数目,稳态均方误差有增大的可能。该文以强相关的直流信号和弱相关的正弦信号分别作为自适应滤波器的输入信号进行了计算机仿真实验,实验结果与公式推导结果一致。该理论为自适应滤波器设计时阶数的选择提供了理论指导。 展开更多
关键词 自适应滤波 最小二乘法 误差 信号处理
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采用最小均方算法的自适应横向滤波器 被引量:3
10
作者 赵世武 林其斌 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期411-413,共3页
文章首先简单介绍了LMS算法和采用此算法的系统结构图,随后分别给出了MATLAB和SIMULINK的具体实现及其运行结果,最后针对迭代步长对系统性能的影响情况进行简明的讨论。结果证明,采用LMS算法得出的结果与准确值的偏差在工程上完全可以接... 文章首先简单介绍了LMS算法和采用此算法的系统结构图,随后分别给出了MATLAB和SIMULINK的具体实现及其运行结果,最后针对迭代步长对系统性能的影响情况进行简明的讨论。结果证明,采用LMS算法得出的结果与准确值的偏差在工程上完全可以接受,并且算法容易实现。 展开更多
关键词 最小算法 自适应滤波 仿真
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基于均方误差最小的卡尔曼滤波实用算法 被引量:3
11
作者 齐公玉 邱卫宁 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2009年第7期9-11,共3页
卡尔曼滤波在各种动态数据处理中应用广泛,为了使滤波结果更加接近实际情况,在经典卡尔曼滤波的基础上,提出均方误差作为评价标准的卡尔曼滤波实用算法。通过经典卡尔曼滤波和该算法对数据处理结果的分析,表明该算法的滤波结果更加有效。
关键词 误差最小 卡尔曼滤波 实用算法
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一种新的变步长最小均方自适应滤波算法 被引量:15
12
作者 倪锦根 李锋 《信息与电子工程》 2008年第1期10-13,共4页
将步长因子μ与误差信号e(n)和测量噪声方差σN2之间的一种函数关系引入自适应滤波器,提出了一种变步长最小均方自适应滤波算法。与已有算法相比,本文算法的步长因子更易于设计和控制。仿真结果表明本算法具有很好的收敛性能,同时也证... 将步长因子μ与误差信号e(n)和测量噪声方差σN2之间的一种函数关系引入自适应滤波器,提出了一种变步长最小均方自适应滤波算法。与已有算法相比,本文算法的步长因子更易于设计和控制。仿真结果表明本算法具有很好的收敛性能,同时也证实了本文算法的有效性。 展开更多
关键词 自适应滤波 变步长 最小算法 系统辨识
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基于中值滤波的分布式扩散最小均方算法 被引量:4
13
作者 王凡 卢光跃 弥寅 《西安邮电大学学报》 2015年第5期34-37,90,共5页
研究无线传感网潜在的恶意攻击节点对系统整体估计性能的影响,从节点选择的角度入手,改进原有扩散最小均方算法的融合步骤。针对接收到的相邻居节点估计值采用中值滤波处理,替代原来的融合方法,以降低恶意攻击节点对整个网络的影响。通... 研究无线传感网潜在的恶意攻击节点对系统整体估计性能的影响,从节点选择的角度入手,改进原有扩散最小均方算法的融合步骤。针对接收到的相邻居节点估计值采用中值滤波处理,替代原来的融合方法,以降低恶意攻击节点对整个网络的影响。通过改变恶意节点攻击强度或恶意节点度,对改进算法进行仿真,结果显示全局均方偏差值有所降低,且改进算法对恶意节点攻击强度和恶意节点度的改变并不敏感。 展开更多
关键词 无线传感器网络 恶意攻击 分布式 扩散最小 中值滤波
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基于块自适应滤波的核最小均方算法 被引量:3
14
作者 赵知劲 金明明 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期162-166,共5页
核最小均方(KLMS)算法在非线性系统中收敛性能较好,但其使用瞬时梯度估计均方误差梯度,导致随机性较大。而块自适应滤波理论利用多个输入-输出的误差来估计均方误差梯度,可降低KLMS算法稳态误差。为此,将块自适应滤波理论运用到KLMS算法... 核最小均方(KLMS)算法在非线性系统中收敛性能较好,但其使用瞬时梯度估计均方误差梯度,导致随机性较大。而块自适应滤波理论利用多个输入-输出的误差来估计均方误差梯度,可降低KLMS算法稳态误差。为此,将块自适应滤波理论运用到KLMS算法中,提出核块最小均方(KBLMS)算法,根据最陡下降法原理推导出KBLM S权矢量更新公式,使用核方法计算得到滤波器输出表达式,并通过并行处理减小算法计算复杂度。仿真结果表明,KBLMS算法可有效提高KLMS算法的稳态性能,并且相比块最小均方算法具有更低的误码率。 展开更多
关键词 最小算法 块自适应滤波 最陡下降法 非线性信道
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基于最小均方算法的自适应有限长滤波器设计仿真 被引量:1
15
作者 张爱丽 李志勇 刘乃安 《通讯和计算机(中英文版)》 2007年第4期50-53,共4页
本文主要介绍最小均方算法的性能特点。基于最小均方算法的自适应滤波器电路结构简单且实时跟踪性能好。自适应滤波器的重要特性就在于它能够在未知环境申有效工作并能够跟踪输入信号的时变特性。理论分析和仿真结果表明,在低信噪比的... 本文主要介绍最小均方算法的性能特点。基于最小均方算法的自适应滤波器电路结构简单且实时跟踪性能好。自适应滤波器的重要特性就在于它能够在未知环境申有效工作并能够跟踪输入信号的时变特性。理论分析和仿真结果表明,在低信噪比的前提下,自适应滤波器具有良好的信号处理性能,并对系统发生的突变表现出较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 最小算法 自适应滤波 自适应系统识别 自适应逆建模 自适应噪声抵消
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基于最小均方和递归最小二乘的有源滤波器谐波检测 被引量:2
16
作者 袁晓曦 彭升 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第2期386-389,共4页
针对当前有源滤波器谐波检测算法的精度低、运算量大、实时性差等不足,为了获得更加理想的谐波检测结果,提出了基于最小均方和递归最小二乘的有源滤波器谐波检测算法。首先针对锁相环获取输入信号运算量大、谐波检测时间长的难题,将过... 针对当前有源滤波器谐波检测算法的精度低、运算量大、实时性差等不足,为了获得更加理想的谐波检测结果,提出了基于最小均方和递归最小二乘的有源滤波器谐波检测算法。首先针对锁相环获取输入信号运算量大、谐波检测时间长的难题,将过负载电流作为参考输入,加快有源滤波器的响应速度,然后基于最小均方算法和递归最小二乘算法快速、准确的实现谐波检测,最后在MATLAB 1204平台对本文算法的有效性和先进性进行了仿真验证性实验。实验结果表明,本文算法得到了较高的有源滤波器谐波检测精度,能够提高有源滤波器的补偿性能,而且具有较快的动态响应速度,改善了算法的实时性。 展开更多
关键词 有源滤波 谐波检测 过负载电流 最小算法 最小二乘算法
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基于LMS自适应滤波器的PMSM谐波抑制方法 被引量:3
17
作者 朱元 陈冠行 +1 位作者 肖明康 孟令 《微特电机》 2023年第3期1-6,共6页
为有效抑制电流谐波,在原有的PI控制器基础上,基于最小均方自适应滤波器(LMS-ANF)改造控制器结构,使得永磁同步电机特定次电流谐波得到抑制。通过在传统d,q坐标系矢量控制算法的基础上增加自适应滤波器模块,将采样得到的实际电流作为输... 为有效抑制电流谐波,在原有的PI控制器基础上,基于最小均方自适应滤波器(LMS-ANF)改造控制器结构,使得永磁同步电机特定次电流谐波得到抑制。通过在传统d,q坐标系矢量控制算法的基础上增加自适应滤波器模块,将采样得到的实际电流作为输入,提取、放大实际电流中的特定次谐波电流,通过PI调节器对谐波误差放大后的电流进行调节,得到控制电压,取得了良好的谐波抑制效果。通过仿真以及台架实验,证明了该控制策略对于抑制电流谐波的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自适应滤波 最小 谐波电流
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基于特殊DA方案的DLMS自适应滤波器设计 被引量:1
18
作者 李锋 邱陈辉 徐祖强 《电子技术应用》 北大核心 2014年第3期35-37,40,共4页
为了提高DLMS自适应滤波器的处理速度、降低其FPGA实现时所消耗的逻辑资源,提出了一种特殊DA方案。此方案基本结构主要包含I-LUT和K-LUT两个模块,前者用于存放输入采样值的所有可能组合之和,后者用于更新该滤波器的权值并且计算其输出... 为了提高DLMS自适应滤波器的处理速度、降低其FPGA实现时所消耗的逻辑资源,提出了一种特殊DA方案。此方案基本结构主要包含I-LUT和K-LUT两个模块,前者用于存放输入采样值的所有可能组合之和,后者用于更新该滤波器的权值并且计算其输出信号。Matlab软件仿真验证了该自适应滤波器设计的可行性和正确性,Quartus II硬件仿真证明,基于此DA方案的自适应滤波器比基于通常的MAC方案的自适应滤波器具有更高的处理速度且消耗更少的逻辑资源。 展开更多
关键词 自适应滤波 分布式算法 延迟最小 查找表 FPGA
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Gamma自适应滤波器及其最小均方误差训练方法
19
作者 罗忠 朱重光 谢永斌 《测试技术学报》 1997年第4期1-6,共6页
本文提出一种新的自适应滤波器——Gamma 滤波器及其基于最小均方误差准则的训练方法。首先建立了最小均方误差准则下 Gamma 滤波器的 Wiener-Hopf 方程,然后分别提出3种训练算法:(1)高斯-牛顿算法;(2)确定性梯度算法;(3)LMS算法。最后... 本文提出一种新的自适应滤波器——Gamma 滤波器及其基于最小均方误差准则的训练方法。首先建立了最小均方误差准则下 Gamma 滤波器的 Wiener-Hopf 方程,然后分别提出3种训练算法:(1)高斯-牛顿算法;(2)确定性梯度算法;(3)LMS算法。最后给出Gamma 滤波器在随机信号预测中的应用和仿真结果。 展开更多
关键词 滤波 最小误差 自适应滤波
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改进DLMS震动信号自适应滤波算法与FPGA实现
20
作者 马翊翔 李剑 +2 位作者 贺斌 陈俞安 魏芦俊 《电子测量技术》 北大核心 2024年第20期117-123,共7页
在地下浅层爆炸震动信号滤波过程中,D-LMS步长固定,对时变信号处理不灵活,易引发梯度噪声放大现象,且其需要依赖有效信号或噪声的先验信息作为期望信号,在地下浅层震动测试中这些信号通常未知。针对上述问题,围绕地下浅层爆炸震动探测... 在地下浅层爆炸震动信号滤波过程中,D-LMS步长固定,对时变信号处理不灵活,易引发梯度噪声放大现象,且其需要依赖有效信号或噪声的先验信息作为期望信号,在地下浅层震动测试中这些信号通常未知。针对上述问题,围绕地下浅层爆炸震动探测的需求,对自适应滤波算法进行了研究,结合归一化原理提出了改进D-LMS滤波算法,并将其与传统算法在收敛速度、滤波精度方面进行了仿真对比,结果表明此改进算法在震动测试自适应去噪中相比D-LMS算法滤波精度提高约2.3 dB,收敛速度提高约一倍。并将其部署于ZYNQ PL端,设计了延迟模块、步长模块、系数更新模块、滤波模块和误差计算模块,并封装成IP核,嵌入采集系统进行地下浅层震动外场试验,实验表明对实际震动信号,滤波后信号明显优于未滤波信号,证明了自适应滤波模块的有效性,实现了震动信号的实时片上自适应去噪,为地下浅层震动场重建提供了重要支撑。 展开更多
关键词 最小误差 延时最小误差 自适应滤波 震动探测 ZYNQ FPGA
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