麦田里的向日葵摘要
本文基于随机信号分析与处理的相关理论,采用维纳滤波技术恢复噪声中的鸟鸣声信号,通过仿真达到预期效果,对工程实践有很好的理论支持 。
关键词:维纳滤波器 频域法
实验目的
1.熟悉维纳滤波的基本概念
3.掌握运用维纳滤波理论恢复信号的基本方法了不起的女汉子
实验原理
信号从发送者传送到接受者往往受到集中形式的变形而削弱,维纳滤波是一种从接收的原始抗体人源化
信号中恢复信号的方法。
由于但时域方法要求协方差矩阵的逆,当数据比较长的时候,求逆的运算量非常大,我们在这里采用频域法来求解。
维纳滤波器作为波形估计的一种方法,可以采用多种估计准则。
其中为噪声,为原信号,为起始观测时刻,为观测结束时刻。
在实际常采用易于实现的线性最小均方准则。线性最小均方估计是观测的线性函数,它可以作为观测序列通过离散时间线性系统,即
滤波器的系数的选择可以由线性最小均方估计的正交原理来求取,即
即
上式也称为Wiener-Hopf方程。
对于信号和观测过程是平稳随机序列,并且是联合平稳随机序列,系统为因果的线性时不变离散时间线性系统,,则有
求解维纳滤波器即求系数的过程。
将上式两边做变换,得
所以,
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称为维纳滤波器。当信号与观测噪声统计独立时,维纳滤波器为
其中,为噪声的功率谱,维纳滤波器用离散傅里叶变换可表示为
实验步骤
维纳滤波既可以采用频域方法实现,也可以采用时域方法实现,但时域方法要求协方差矩阵的逆,当数据比较长的时候,求逆的运算量非常大。
本实验给定信号为chirp信号(鸟叫声),数据文件为chirp.mat(可以从MATLAB中到),
循证护理可以用load(‘chirp’,“Fs”,‘y’)调入数据文件。用始于发实现维纳滤波的步骤如下:
1)产生信号和观测,信号为chirp信号(鸟叫声),观测为信号叠加上高斯白噪声;
2)估计和;
3)计算;
4)计算估计的信号
频域法实现维纳滤波的步骤如下:
1)产生信号和观测,信号为chirp信号(鸟叫声),观测为信号叠加上高斯白噪声;