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维纳滤波电路

发布时间:2022-02-26 17:18:32

⑴ 维纳滤波器的期望信号

期望信号就是s(n)啊,维纳滤波器的输入x(n) = s(n)+v(n);
s(n)是经过加噪信道之前的原始信号,v(n)是高斯白噪。

⑵ 维纳滤波器的维纳滤波器

维纳滤波从连续的(或离散的)输入数据中滤除噪声和干扰以提取有用信息的过程称为滤波,而相应的装置称为滤波器。根据滤波器的输出是否为输入的线性函数,可将它分为线性滤波器和非线性滤波器两种。滤波器研究的一个基本课题就是:如何设计和制造最佳的或最优的滤波器。所谓最佳滤波器是指能够根据某一最佳准则进行滤波的滤波器。
20世纪40年代,维纳奠定了关于最佳滤波器研究的基础。即假定线性滤波器的输入为有用信号和噪声之和,两者均为广义平稳过程且知它们的二阶统计特性,维纳根据最小均方误差准则(滤波器的输出信号与需要信号之差的均方值最小),求得了最佳线性滤波器的参数,这种滤波器被称为维纳滤波器。在维纳研究的基础上,人们还根据最大输出信噪比准则、统计检测准则以及其他最佳准则求得的最佳线性滤波器。实际上,在一定条件下,这些最佳滤波器与维纳滤波器是等价的。因而,讨论线性滤波器时,一般均以维纳滤波器作为参考。
信号波形从被噪声污染中恢复称为滤波。这是信号处理中经常采用的主要方法之一,具有十分重要的应用价值。常用的滤波器是采用电感、电容等分立元件构成,如RC低通滤波器、LC谐振回路等。但对于混在随机信号中的噪声滤波,这些简单的电路就不是最佳滤波器,这是因为信号与噪声均可能具有连续的功率谱。不管滤波器具有什么样的频率响应,均不可能做到噪声完全滤掉,信号波形的不失真。因此,需要寻找一种使误差最小的最滤波方法,又称为最佳滤波准则。
从噪声中提取信号波形的各种估计方法中,维纳(Wiener)滤波是一种最基本的方法,适用于需要从噪声中分离出的有用信号是整个信号(波形),而不只是它的几个参量。其基本依据就是最小均方误差准则。
设维纳滤波器的输入为含噪声的随机信号。期望输出与实际输出之间的差值为误差,对该误差求均方,即为均方误差。因此均方误差越小,噪声滤除效果就越好。为使均方误差最小,关键在于求冲激响应。如果能够满足维纳-霍夫方程,就可使维纳滤波器达到最佳。根据维纳-霍夫方程,最佳维纳滤波器的冲激响应,完全由输入自相关函数以及输入与期望输出的互相关函数 所决定。

⑶ 维纳滤波的简介

常用的滤波器是采用电感、电容等分立元件构成,如RC低通滤波器、LC谐振回路等。但对于混在随机信号中的噪声滤波,这些简单的电路就不是最佳滤波器,这是因为信号与噪声均可能具有连续的功率谱。不管滤波器具有什么样的频率响应,均不可能做到噪声完全滤掉,信号波形的不失真。因此,滤波器研究的一个基本课题就是:如何设计和制造最佳的或最优的滤波器。所谓最佳滤波器是指能够根据某一最佳准则进行滤波的滤波器。

⑷ 维纳滤波器公式中各字母代表什么意思

S(n)是有用信号,V(n)是噪声,由于噪声的存在,输入滤波器信号为x(n)=s(n)+v(n)。h(n)是滤波器系统函数
y(n)是输出,S上面有东西那个S(n),意思是输出信号跟输乳原始信号S(n)表达式不一定相等,不过这只是一种表示符号而已。

⑸ 维纳滤波器的介绍

维纳滤波器(Wiener filter)是由数学家维纳(Rorbert Wiener)提出的一种以最小平方为最优准则的线性滤波器。在一定的约束条件下,其输出与一给定函数(通常称为期望输出)的差的平方达到最小,通过数学运算最终可变为一个托布利兹方程的求解问题。维纳滤波器又被称为最小二乘滤波器或最小平方滤波器,目前是基本的滤波方法之一。维纳滤波是利用平稳随机过程的相关特性和频谱特性对混有噪声的信号进行滤波的方法,1942年美国科学家N.维纳为解决对空射击的控制问题所建立,是40年代在线性滤波理论方面所取得的最重要的成果。

⑹ 维纳滤波器和卡尔曼滤波器都是最佳线性滤波器吗

维纳滤波对平稳随机过程有着较好的效果,但对非平稳系统,比如火控系统来说不是很适合,所以才有了后来的卡尔曼滤波的发展。 维纳滤波是用频域及传递函数的方法。个人感觉,维纳滤波更像是一种特殊的自适应滤波。

⑺ 维纳滤波器必须用原声音才能对噪音进行去噪吗

假设一个点目标在x,y平面上绕单位圆做圆周运动,由于外界干扰,其运动轨迹发生了偏移。其中,x方向的干扰为均值为0,方差为0.05的高斯噪声;y方向干扰为均值为0,方差为0.06的高斯噪声。

1、
试设计一FIR维纳滤波器,确定最佳传递函数,并用该滤波器处理观测信号,得到其最佳估计。(注:自行设定误差判定阈值,根据阈值确定滤波器的阶数或传递函数的长度)。

4、 附件的实验报告中给出了解题思路,实现源程序、以及结果分析,

分别绘制了x方向和y方向的期望信号、噪声信号、观测信号、滤波后信号、最小均方误差信号的曲线图;
6、绘制了期望信号、观测信号和滤波后点目标的运动轨迹。

⑻ 维纳滤波器是带通滤波器么

维纳滤波器是根据最小均方误差准则设计的频域最佳滤波器。可以是低通、带通和高通的。
利用Matlab设计维纳滤波器很简单。

⑼ 图像维纳滤波的原理是什么

维纳滤波(wiener filtering) 一种基于最小均方误差准则、对平稳过程的最优估计器。这种滤波器的输出与期望输出之间的均方误差为最小,因此,它是一个最佳滤波系统。它可用于提取被平稳噪声所污染的信号。

从连续的(或离散的)输入数据中滤除噪声和干扰以提取有用信息的过程称为滤波,这是信号处理中经常采用的主要方法之一,具有十分重要的应用价值,而相应的装置称为滤波器。根据滤波器的输出是否为输入的线性函数,可将它分为线性滤波器和非线性滤波器两种。维纳滤波器是一种线性滤波器。

维纳滤波理论是由数学家N.维纳(Norbert Wiener ,1894~1964)于第二次世界大战期间提出的。这一科研成果是这一时期重大科学发现之一,他提出了线性滤波的理论和线性预测的理论,对通信工程理论和应用的发展起了重要的作用。维纳滤波就是为纪念他的重要贡献而命名的。


基本原理:

维纳滤波的基本原理是:设观察信号y(t)含有彼此统计独立的期望信号x(t)和白噪声ω(t)可用维纳滤波从观察信号y(t)中恢复期望信号x(t)。设线性滤波器的冲击响应为h(t),此时其输入y(t)为y(t)=x(t)+w(t),输出

式中,Ryx(t)为y(t)与x(t)的互相关函数,Ryy(τ-σ)为y(t)的自相关函数。上述方程称为维纳-霍夫(Wiener-Hopf)方程。求解维纳-霍夫方程可以得到最佳滤波器的冲击响应hopt(t)。在一般情况下,求解上述方程是有一定困难的,因此这在一定程度上限制了这一滤波理论的应用。然而,维纳滤波对滤波和预测理论的开拓,影响着以后这一领域的发展。


常用的滤波器是采用电感、电容等分立元件构成,如RC低通滤波器、LC谐振回路等。但对于混在随机信号中的噪声滤波,这些简单的电路就不是最佳滤波器,这是因为信号与噪声均可能具有连续的功率谱。不管滤波器具有什么样的频率响应,均不可能做到噪声完全滤掉,信号波形的不失真。因此,滤波器研究的一个基本课题就是:如何设计和制造最佳的或最优的滤波器。所谓最佳滤波器是指能够根据某一最佳准则进行滤波的滤波器。

⑽ 有关于《维纳滤波器》的书目

现代信号处理 张贤达 清华大学出版社

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