大学doc-实验二RLS的实验报告

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系统辨识实验二

系统辨识实验二

《系统辨识》实验二要点实验二 递推最小二乘估计(RLS)及模型阶次辨识(F-Test )一、实验目的① 通过实验,掌握递推最小二乘参数辨识方法 ② 通过实验,掌握F-Test 模型阶次辨识方法二、实验内容1、仿真模型实验所用的仿真模型如下: 框图表示模型表示)()2(5.0)1()2(7.0)1(5.1)(k v k u k u k z k z k z λ+-+-=-+-- 其中u (k )和z (k )分别为模型的输入和输出变量;v (k )为零均值、方差为1、服从正态分布的白噪声;λ为噪声的标准差(实验时,可取0.0、0.1、0.5、1.0);输入变量u (k )采用M 序列,其特征多项式取1)(4⊕⊕=s s s F ,幅度取1.0。

2、辨识模型辨识模型的形式取)()()()()(11k e k u z B k z z A +=--为方便起见,取n n n b a ==,即nn nn zb z b z b z B z a z a z a z A ------+++=++++= 22112211)(1)(根据仿真模型生成的数据{}L k k u ,,1),( =和{}L k k z ,,1),( =,辨识模型的参数n n b b b a a a ,,,,,,2121 和;并确定模型阶次n ,同时估计出模型误差)(k e 的方差(应近似等于模型噪声)(k v 的方差,即为2λ)和模型的静态增益K 。

3、辨识算法① 采用递推遗忘因子法:[][][]⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=+--=--+-=-)1()()(1)()()1()()()1()()1()()()()1()(1k k k μk μk k k k k k k k k z k k k P h K I P h P h h P K h K τττθθθ 其中,遗忘因子10≤<μ(具体值根据情况自已确定);数据长度L 可取100、300、500;初始值⎩⎨⎧==IP 2)0()0(a εθ。

实验二实验报告

实验二实验报告

实验二实验报告实验目的:本实验旨在通过实际操作,加深对实验原理的理解,掌握实验操作技巧,以及学习如何正确记录和分析实验结果。

实验仪器与材料:1. XXX型实验仪器2. XXX材料13. XXX材料24. XXX试剂5. 实验记录表格实验步骤:1. 材料准备在实验前,首先需要准备好所需的材料和试剂。

确保所有材料和试剂的质量和数量均符合实验要求。

2. 实验操作2.1 步骤一:XXX操作根据实验原理,操作XXX设备,将材料1与材料2进行混合,并设置相应的条件和参数。

注意在操作过程中保持安全和环境卫生。

2.2 步骤二:XXX操作根据实验原理,进行XXX操作,如加热、冷却、搅拌等,以促使反应发生,并观察反应情况。

2.3 步骤三:XXX操作根据实验原理,对实验结果进行采集和记录。

注意准确记录所用的仪器、试剂、操作条件等信息。

3. 数据处理与分析根据实验记录表格中的数据,进行数据处理和分析。

计算相关的实验参数,并绘制相应的图表和曲线。

对实验结果进行解读和讨论,提出可能的误差来源,并进行系统误差和随机误差的分析。

4. 实验结论经过实验数据的分析和讨论,得出以下结论:(1)总结实验结果的主要发现和规律。

(2)分析实验结果与预期目标之间的差异,并给出可能的原因和解释。

(3)对实验中存在的问题和改进的方向提出建议。

5. 实验总结通过本次实验,我深入理解了实验原理,并掌握了实验操作技巧。

同时,我也学会了如何正确记录和分析实验结果。

实验过程中的困难和挑战,让我更好地理解了科学研究的严谨性和耐心性。

通过对实验结果的评估和讨论,我可以应用所学的知识和技能,为将来的实验工作提供参考和改进方向。

6. 参考文献[1] 作者1. 文章标题1. 期刊名称,年份,卷号(期号):起止页码。

[2] 作者2. 文章标题2. 期刊名称,年份,卷号(期号):起止页码。

...以上实验报告按照一般实验报告的格式进行编写,旨在使读者能迅速了解实验目的、步骤、结果和结论。

RS实验报告

RS实验报告

《遥感》实验报告一、实验名称:RS上机实习(IDRISI)二、实验目的:利用IDRISI进行图像拉伸、合成,理论与实践相结合,更好地巩固书本知识,帮助理解,了解遥感的实际应用操作过程。

三、实验内容与步骤:图1 IDRISI 环境问题一:系统提供哪三种方法打开IDRISI模块对话框? 请分别给出操作步骤。

答:分别通过菜单栏、工具栏和状态栏可以打开。

1、菜单栏:2、工具栏:点击图标即可3图2 DISPLAY Launcher图3 how87tm4图像问题二:Grey256调色板从黑(颜色0)到白(颜色255)之间变化,但是在图像中没有显示任何白色的像元(像素对应于栅格图像中的栅格单元)。

这是何原因呢?答:因为在composer中按Layer Properties按钮,可看到how87tm4图像的最小值为0,最大值为190,所以图像如此黑。

图4 how87tm4图像的直方图图5 how87tm4图像(选择了自动拉伸Autoscale 选项)图6 how87tm1图像(饱和度线性拉伸)图8 tm4he图像(直方图均衡化后)图9 tm4he图像的直方图图10 将宽度设置为2.0后显示的tm4he图像的直方图图11 真彩色合成图像图12 假彩色合成图像四、实验结果及结论:实验结果:用Grey256调色板显示how87tm4图像。

可看到整个图像呈中等灰度,表明对比度较小。

简单的线性拉伸不改变保存在文件中的数据,它只改变显示颜色的范围,通常这一拉伸能够提高对比度。

饱和度线性拉伸,所有大于最大显示值的数值都将使用调色板中的最后一个颜色显示(白色),而所有小于最小显示值的数值都将使用调色板中第一个颜色(黑色)。

由于大多数遥感图像在一端或两端的分布很少,因此丢失的信息只是很小一部分像元。

大多数主要的像元得到了拉伸,提高了对比度,增强了可视化分析能力。

通过在滑标的左边单击可减少最大显示值,可见图像的对比度被提高了。

反之,增大最小显示值,可看到对比度下降了直方图均衡化拉伸可以创建平的直方图和对比度很高的图像,但实际上不能把一个单一数值分给多类,所以仍然保留了一些不相等的情况。

实验2实验报告

实验2实验报告

实验2实验报告在我们探索知识的道路上,实验就像是一个个神秘的冒险,每一次都充满了未知和惊喜。

今天,我要和大家分享的就是实验 2 的奇妙之旅。

这次实验的主题是关于具体实验主题。

为了能顺利完成这个实验,我们可是做了充分的准备。

老师提前给我们讲解了实验的原理和步骤,让我们心里有了个底。

实验开始啦!我紧张又兴奋地摆弄着实验器材,就像一个即将出征的战士在检查自己的武器装备。

我小心翼翼地拿起实验器材名称,眼睛紧紧盯着它,生怕一个不小心就出了差错。

旁边的小伙伴也都全神贯注,教室里安静得只能听到我们紧张的呼吸声。

按照预定的步骤,我先进行了第一步操作。

这一步看起来简单,可真做起来还真不容易。

我得控制好操作的关键因素,稍微有一点偏差,可能就会影响整个实验结果。

我深吸一口气,告诉自己要稳住。

经过几次尝试,终于成功地完成了这一步,心里不禁小小地欢呼了一下。

接下来的步骤越来越复杂,我感觉自己的大脑在飞速运转。

在进行关键步骤名称的时候,我遇到了一个大难题。

怎么都达不到预期的效果,我急得满头大汗。

这时,我想起老师说过的话:“遇到问题不要慌,要冷静思考。

”于是,我停下手中的动作,重新审视了一遍实验步骤,仔细观察了其他同学的操作,终于发现了自己的错误。

原来是我在错误的具体方面上出了岔子。

找到问题所在后,我迅速调整,终于顺利地度过了这个难关。

在整个实验过程中,我和小伙伴们互相帮助,互相鼓励。

当有人遇到困难时,大家都会停下自己的工作,一起出谋划策。

这种团队合作的氛围让我感到特别温暖,也让我明白了在学习的道路上,我们不是一个人在战斗。

经过一番努力,实验终于接近尾声。

当看到最终的实验结果时,那种成就感简直无法用言语来形容。

我们的努力没有白费,实验成功啦!通过这次实验,我不仅学到了知识,还锻炼了自己的动手能力和解决问题的能力。

更重要的是,我明白了做任何事情都要有耐心、细心,遇到困难不能轻易放弃。

这就是我的实验 2 之旅,充满了挑战和收获。

大学物理(二)实验报告(二)

大学物理(二)实验报告(二)

大学物理(二)实验报告(二)引言概述:本实验旨在通过实际操作和数据分析,加深对大学物理(二)相关知识的理解和掌握。

通过实验,将重点探讨以下五个大点:实验目的、实验原理、实验装置与操作、实验数据处理与结果分析以及实验结论。

1. 实验目的:1.1 确定XXX物理现象的基本规律1.2 探究XXX现象的影响因素1.3 验证XXX理论模型的准确性1.4 掌握XXX实验方法和技巧1.5 提高实验数据处理和分析的能力1. 实验原理:1.1 介绍相关的物理理论和基本概念1.2 探讨引起该物理现象的基本机制1.3 解析实验中所使用的公式和模型1.4 阐述实验所依据的理论假设1. 实验装置与操作:1.1 详细描述实验所用的仪器设备和辅助工具1.2 介绍实验的具体步骤和操作要点1.3 强调实验中需注意的安全事项1.4 分析实验中可能出现的误差来源和解决方法1.5 提供实验数据记录表格和实验结果图表示例1. 实验数据处理与结果分析:1.1 清晰列出实验所得的原始数据1.2 对数据进行初步处理,包括单位换算和数据整理1.3 展示数据处理的详细过程,如拟合曲线或计算公式1.4 分析实验结果,与理论值进行对比1.5 讨论实验结果的合理性和实验过程中的问题1. 实验结论:通过以上实验的分析和讨论,得出如下结论:1.1 给出实验目的所要验证的假设或论点1.2 总结实验的主要结果和发现1.3 讨论实验的局限性和改进方向1.4 探讨实验对物理学理论研究的意义总结:通过本次实验,我们对大学物理(二)中的相关知识进行了实际操作和数据分析,进一步加深了对物理概念和实验方法的理解和掌握。

本实验的结果为进一步的研究提供了重要参考,也为将来的实验和理论研究提供了基础。

通过本次实验的学习,我们不仅提高了实验技能,还培养了实验数据处理和结果分析的能力,为进一步的科学研究奠定了坚实基础。

最新实验1二极管实验报告

最新实验1二极管实验报告

最新实验1二极管实验报告实验目的:1. 了解二极管的基本原理和特性。

2. 掌握二极管的正向导通和反向阻断功能。

3. 学习使用实验仪器测量二极管的伏安特性。

实验设备:1. 数字万用表。

2. 稳压电源。

3. 固定值电阻。

4. 二极管样品。

5. 面包板及导线。

实验步骤:1. 准备实验设备,确保电源、万用表等设备正常工作。

2. 使用数字万用表的二极管测试功能,检测二极管的正向导通电压(Vf)和反向阻断电压(Vr)。

3. 搭建电路:将二极管接入面包板,串联一个固定值电阻后连接到稳压电源。

4. 调节稳压电源的输出电压,从零开始逐渐增加,记录下不同电压下通过二极管的电流值。

5. 使用万用表测量并记录二极管两端的电压,确保不超过其最大额定电压。

6. 重复步骤4和5,获取一系列不同电流下的电压数据。

7. 断开电路,整理实验设备。

实验数据与分析:1. 记录实验数据,制作二极管的伏安特性曲线图。

2. 分析曲线图,验证二极管的非线性电阻特性。

3. 根据实验数据,计算二极管的正向导通电压和反向阻断电压,与理论值进行比较。

4. 讨论实验中可能出现的误差来源,并提出改进措施。

实验结论:1. 通过实验观察到二极管的伏安特性,验证了其单向导电性。

2. 实验数据与理论值相符,表明二极管工作正常。

3. 实验过程中应注意电源电压的调节,防止二极管过压损坏。

建议与展望:1. 增加不同类型二极管的实验,比较它们的伏安特性差异。

2. 进一步研究二极管的温度特性,了解温度对二极管性能的影响。

3. 探索二极管在实际电路中的应用,如整流电路、稳压电路等。

大学物理实验(二)

大学物理实验(二)

大学物理实验(二)引言概述:大学物理实验(二)是大学物理实验课程的延续,旨在通过实验操作,提高学生对物理原理的理解和实践能力。

本文将分为五个大点来阐述大学物理实验(二)的内容与重要性。

正文内容:1. 安全措施- 在进行任何实验操作之前,学生必须了解并遵守实验室的安全规定和操作规程。

- 戴上适当的防护眼镜和实验室衣物,并确保实验室的通风良好。

- 确保实验室设备的正常运行和维护,防止事故的发生。

2. 实验仪器的使用与操作- 学生应了解不同实验仪器的使用方法和操作流程,并在实验中正确使用。

- 熟悉常见实验仪器的结构和原理,包括电流表、电压表、示波器等。

- 学生应熟练掌握实验仪器的校准和调试方法。

3. 实验数据的采集与分析- 学生需要掌握数据的采集方法,包括使用传感器和记录数据的仪器。

- 学生应能够将实验数据整理和记录,并进行合理分析,提取有用的信息。

- 使用计算机和相关软件对数据进行处理,如绘制图表和拟合曲线。

4. 物理原理的实验验证- 通过不同的实验,学生能够验证物理原理和公式,并深入理解其背后的科学原理。

- 实验中,学生可以进行测量、观察和探索,从而验证物理学中的基本原理和定律。

- 实验结果的准确性和一致性对理解和验证物理原理至关重要。

5. 实验报告的撰写与展示- 学生应能够撰写规范的实验报告,包括目的、实验操作、数据处理和结论等。

- 在实验报告中,学生需要用清晰的语言和逻辑展示实验过程和结果。

- 学生还应能够准备并展示实验结果的口头报告,向其他同学和教师进行讲解。

总结:大学物理实验(二)是一个重要的课程环节,通过实验操作,提高学生对物理原理的理解和实践能力。

在实验过程中,学生需要注重安全措施、熟悉实验仪器的使用与操作、掌握数据采集与分析、验证物理原理以及撰写与展示实验报告。

通过这些实验活动,学生将更加深入地理解物理学的基本原理和应用。

实验二实验报告

实验二实验报告

实验二实验报告第一点:实验背景及目的实验二旨在探究实验室环境下,不同浓度下的化学反应速率,并对比分析不同反应物的反应性能。

本实验选择了一种常见的酸碱反应,通过改变反应物的浓度,观察反应速率的变化,从而深入了解化学反应机理,提高实验操作能力和科学素养。

实验过程中,首先对实验所需的仪器和试剂进行了详细的检查和准备,确保实验的准确性和安全性。

然后,根据实验设计,配制了不同浓度的反应溶液,并设置了对照组和实验组,以保证实验结果的科学性和可靠性。

在实验操作过程中,严格遵循实验规程,注意观察反应过程中的现象,如气体的产生、颜色的变化等,并及时记录数据。

在实验结束后,对实验数据进行了整理和分析,通过对比不同浓度下的反应速率,得出了实验结论。

第二点:实验结果与分析实验结果表明,在一定范围内,反应物的浓度与反应速率呈正相关。

即随着反应物浓度的增加,反应速率也相应增加。

这一结果与我们的预期一致,也与化学反应的基本原理相符。

分析实验原因,主要是由于反应物浓度的增加,增加了反应物分子之间的碰撞机会,从而提高了反应速率。

同时,我们也发现,在实验过程中,温度、压力等环境因素对反应速率也有一定的影响,但在本实验中,我们主要关注了反应物浓度对反应速率的影响。

此外,通过实验,我们还发现了一些问题,如实验数据的准确性、实验操作的规范性等,这些问题需要在今后的实验中加以改进和提高。

总之,本次实验取得了圆满的成功,不仅达到了实验目的,也提高了我们的实验能力和科学素养。

通过对实验结果的分析,我们对化学反应速率的影响因素有了更深入的了解,也为今后的学习和研究奠定了基础。

第三点:实验数据与讨论根据实验记录的数据,我们对不同浓度的反应溶液进行了反应速率的测量和比较。

实验数据表明,在实验条件下,反应速率随着反应物浓度的增加而显著增加。

具体来说,当反应物A的浓度从10mmol/L增加到50mmol/L时,反应速率从0.1mL/min增加到0.5mL/min。

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20XX年复习资料






专业:
班级:
科目老师:
日期:
基于RLS的语音去噪算法研究
课程名称现在数字信号处理及其应用
实验名称基于RLS的语音去噪算法研究
学院电子信息学院
专业电路与系统
班级电子2班
学号 20XXXX20XXXX0XX020XXXX7 学生姓名刘秀
指导老师何志伟
摘要:截取一段音频信号(初始信号),然后人为加入一个白噪声,然后将初始信号与白噪声混叠以后,再用RLS算法将这个白噪声信号滤除。

RLS (递推最小二乘)算法是另一种基于最小二乘准则的精确方法,它具有快速收敛和稳定的滤波器特性,因而被广泛地应用于实时系统识别和快速启动的信道均衡等领域。

关键词:初始信号、白噪音、RLS算法。

Abstract:Intercept an audio signal (original signal) and add a white noise artificially, then after aliasing the initial signal and white noise , and using RLS algorithm to the white noise signal filtering.RLS (recursive least squares) algorithm is a kind of accurate method based on least squares criterion, it has a fast convergence and stability of the filter characteristics, and therefore is widely applied in the real-time system identification and fast start of equalization.
Key words: Initial signal, white noise, RLS algorithm.
一、自适应算法
自适应滤波器是指利用前一时刻的结果,自动调节当前时刻的滤波器参数,以适应信号和噪声未知或随机变化的特性,得到有效的输出,主要由参数可调的数字滤波器和自适应算法两部分组成,如图1.1所示
图1.1 自适应滤波器原理图
x(n)称为输入信号,y(n)称为输出信号,d(n)称为期望信号或者训练信号,e(n)为误差僖号,其中,e(n)=d(n)-y(n),自适应滤波器的系数(权值)根据误差信号e(n),通过一定的自适应算法不断的进行更新,以达到使滤波器实际输出y(n)与期望响应d(n)之间的均方误差最小。

二、基本RLS (递推最小二乘)自适应算法
递推最小二乘(RLS)算法是一种在自适应迭代的每一步都要求最优的迭
代算法,滤波器输出信号法,滤波器输出信号()y n 等于输入信号()x n
与冲
激响应序列()i w n
的卷积和,即
()()()11M
k k y n w n x n k ==*-+∑ K 1,2,...,n N = (2-1)
误差信号
()()()
e n d n y n =-。

由此可以得到自适应横向滤波器按最小均
方准则设计的代价函数
()()()()2
21
1
N
N
i i J n e n d i y i ====-⎡⎤⎣⎦∑∑ (2-2)
式中
()
d i 与
()
y i 分别为自适应滤波器的期望相应于输出信号。

()
e i 为误
差信号。

其目的在于确保滤波器能够忘记“过去的”数据以确保算法适用于非平稳的环境,n 为可变的数据长度。

将式(2-1)带入式(2-2)并展开,得到
()()()()()()()()()
2
11111
1
2111N M
N k i i i M M N
k m i m i J n d n w n d i x i k w n w n x i k x i m ======⎡⎤
=--+⎢⎥
⎣⎦
+-+-+∑∑∑∑∑∑ (2-3)
式中M=N 。

为了简短地表示滤波器地代价函数,将上示中有关项定义为以下参数:
(1) 确定性相关函数表示输入信号在抽头k 与抽头m 之间两信号的相关性,即:
()()()1;,,,0,1, (1)
i f N k m x i k x i m k m M ==--=-∑
(2) 确定性相互关系函数表示期望响应与在抽头k 输入信号之间的互相关姓,即:
()()()1;,0,1,...,1
N
i N K d i x i k k M θ==-=-∑
(3) 期望响应序列的能量为:
()()
21N
d i E n d n ==∑
将上述定义的三个参数代入式(2-3)中,得到
()()()()()()()
1
11
2;1;1,1M
M
M
d k k m i k m J n E n w n N k w n w n f N K m θ====--+--∑∑∑
为了估算滤波器的最佳滤波器系数,把上示对滤波器系数(权系
数)()k w n
微分一次,并令其导数等于零:
()
()()()()1
2;12;1,10;k 0,1,M 1
M
m m k J n N k w n f N k m w n θ=∂=--+--==⋯-∂∑
得到
()()()
1
;1,1;1M
m
m w n f N k m N K θ=--=-∑
这是最小二乘法自适应滤波的正则方程,其所用输入信号确定性自相关函数,期望响应序列与输入信号之间的确定性互相关函数都是在有限观察范围内的时间平均值,而不是总体平均(数学期望)值。

()()()n n w n θφ=* (2-4)
式中
()
w n 为M ×l 维最小均方估计的滤波器系数,()n
φ为延迟线抽头输
入信号的确定性相关函数M ×M 维矩阵,()n
θ为冲激响应序列与输入信号之
间确定性互相关函数M ×l 维矢量。

假定矩阵()n
φ是非奇异的,其逆矩阵存
在,则由(2-4)求得最小平方自适应滤波的权矢量为
()()()1w n n n φθ-=*
式中,
()
1n φ-是确定性相关矩阵
()
n φ之逆。

确定性相关函数
()
;,n k m θ表
达式可以重新写成
()()()();,1,,;k,m 0,1,,M 1
n k m n k m x n m x n k θθ=-+--=⋯-
这是一个更新确定性相关函数的递推方程。

相关函数更新公式可以写成矩阵形式:
()()()()
1T n n x n x n φφ=-+*
式中,M M ⨯矩阵()()
T
x n x n *代表相关函数的更新校正项。

为了计算方
便。


()()1P n n φ-=
()()()
()()()
111T P n x n K n x n P n x n -=
+-

()()()()()
11T P n P n K n X n P n =--**-
这里1M ⨯矢量()K n
称之为增益矢量。

如果将上式两边右乘以延迟线抽
头输入信号矢量()x n。

得到
()()()()()()()
11T K n X n P n x n P n x n K n **-*=-*-
简化为:
()()()
K n P n x n =*
可得到时间递归形式:
()()()()
;1;n k n k d n x n k θθ=-+*-
()()
d n x n k *-表示确定性互相关函数递归计算方程式中的更新校正项。

由上式可以得到确定性互相关矢量递归计算公式:
()()()()
1n n d n x n k θθ=-+*-

()()
1P n n φ-=代入上式得到:
()()()()ˆ1w
n P n n d n θ=*-+
得到滤波系数矢量的递归计算公式为:
()()()()ˆˆ1w
n w n K n n η=-+*
式中,
()
n η是真正的估计误差,
()()()()ˆ1T n d n x n w
n η=-*-
RLS 算法的主要优点是收敛速度快,且对自相关矩阵特征值的分散性不敏感,其缺点是计算量比较大。

三、MATLAB 仿真
滤波之后的音频信号的频谱会平缓一下,没有那么多的“刺”。

叠加了噪声信号的音频在经过自适应滤波器之后,滤波后明显滤除了大部分噪声,但跟原生比起还是有些许噪音。

还有遗忘因子的选择也很重要,它决定了滤波器在处理有噪声的音频自适应过程的快慢,例如遗忘因子0.20XXXX0比遗忘因子0.020XXXX ,噪音滤除的过程就明显的多。

四、总结
通过这次课程,我知道了MATLAB的特殊性与重要性,也增加了个人的动手能力。

通过独立思考,发现问题并解决问题。

通过MATLAB与现代数字信号处理的系统结合,我有了进步,加深自己对课本知识的理解,让我充分理解了理论结合于实践的道理,做到了把课本知识与实践相结合。

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