新型自適應濾波器性能評估規(guī)范

3波器相關的產品在生產質量把控、競品性能比較等2規(guī)范性引用文件3.1濾波器是一種從信號中去除一些不需要的成3.23.3本文件指單個自適應濾波器或包含自適應濾波器經典自適應濾波器classicaladapt43.7指自適應濾波器根據環(huán)境的改變，使用遞歸算法來改變自3.8協(xié)作式自適應濾波器cooperativeadaptive13.12指隨著具有穩(wěn)定性的自適應濾波器運行，它的權向量趨向于某一特定3.133.143.153.163.03.213.223.23指來源于濾波器內部或外部的小擾動引起的穩(wěn)定性變6主觀評測subjectiveevaluation6MSE：均方誤差（Mean-squareerror）MSD：均方偏差（Mean-squaredeviatioSNR：信噪比（Signal-to-no5.2經典自適應濾波器5.2.1經典自適應濾波器的運行要求包括以下過程：a)初始化過程。提供濾波器權向量的初始值和其他可調節(jié)參數的b)濾波過程。用于對一系列輸入數據產出輸出響應；c)自適應過程。提供濾波過程中濾波器權向量自適a)可以使用特定的更新/控制規(guī)則來調節(jié)經典自適應濾波器的可調?濾波器權向量的初始值，?學習速率參數的取值，?可調節(jié)參數的取值和更新規(guī)則，為保證經典自適應濾波器的性能滿足設計要求，應合理5.3協(xié)作式自適應濾波器5.3.1協(xié)作式自適應濾波器的運行要求包括以下過程：a)初始化過程。提供各節(jié)點濾波器權向量的初始值、網絡拓撲關系、融合系數初始值以及其他c)自適應過程。提供濾波過程中各節(jié)點濾波器權向量自適應控制d)通信過程。提供網絡拓撲更新機制，更新網絡拓撲輸的數據包括：輸入數據、輸出響應、自適應過程得到的濾波器權向量、融合過程得到的濾）；7b)各節(jié)點學習速率參數的取值；5.4.1穩(wěn)定性a)在平穩(wěn)環(huán)境和非平穩(wěn)環(huán)境中，隨著自適應濾波器的運行，它的權向量趨向于某一b)在平穩(wěn)環(huán)境和非平穩(wěn)環(huán)境中，保證自適應濾波器穩(wěn)定性的參數取值范圍。最關鍵的是學習速d)通常自適應濾波器學習速率參數的取5.4.2收斂速率d)在一定的估計誤差水平下，當自適應濾波器從特定的起始點收斂到穩(wěn)態(tài)時，若所需的更新次5.4.3估計誤差?通過對蒙特卡洛仿真實驗的結果取平均值，來近似計算均方誤差；），?將均方誤差與最小均方誤差的差值定義為額外均方誤差。額外均方誤差是一個非負值。?通過對蒙特卡洛仿真實驗的結果取平均值，來近似計算平均偏差。8?通過對蒙特卡洛仿真實驗的結果取平均值，來近似計算均方偏差；），?對協(xié)作式自適應濾波器，要評估整個網絡的均方偏差，它是所有節(jié)點均方偏差的平均值。?失調是一個無量綱的參數，通常用百分比表示；?與1相比，若失調越小，則自適應濾波器的濾波效果越精確。5.4.4跟蹤性能c)對協(xié)作式自適應濾波器，要評估整個網絡（包含所有節(jié)點）5.4.5魯棒性a)除另有規(guī)定外，要在施加一定水平的擾動時，評估自適應濾波器的魯棒性；b)通常通過評估施加擾動后自適應的穩(wěn)定性和估計誤差大小，來衡量自適應濾波器的魯棒性；c)對協(xié)作式自適應濾波器，外部擾動還額外包括通信過程引入的量化誤差、d)對協(xié)作式自適應濾波器，要評估整個網絡（包含5.4.6計算要求b)存儲數據和程序所需要的存儲器內存大c)在計算機上編程實現自適應濾波器所5.4.7通信要求a)完成協(xié)作式自適應濾波器的一次完整循環(huán)所需要傳輸b)對網絡通信帶寬、通信時延等的要求；d)對通信過程和自適應過程中系統(tǒng)時鐘是5.4.8結構a)結構涉及自適應濾波器的信息流結構及c)在超大規(guī)模集成電路硬件實現等特定應用中，優(yōu)先考慮呈現高度模塊化、具備并行能力的自d)在協(xié)作式自適應濾波器中，對網絡拓撲結構的額外約束。包括是否具備中心節(jié)點、是否具備5.5自適應濾波器性能的間接評估95.5.1間接評估通則a)當自適應濾波器作為系統(tǒng)的一部分，并且無法直接評估自適應濾波器的估計誤差大小和其他b)當自適應濾波器作為系統(tǒng)的一部分，在評估自適應濾波器的估計誤差大小和其他指標的基礎c)間接評估所選用指標應根據實際應用和5.5.2功率比5.5.3信噪比增益5.5.4主觀評測b)要對被測試者進行測試相關的培訓；f)對照組的選取要視情況而定。對照組既可以是自適應濾波器處理前的信號，又可以是經過其他自適應濾波器處理后被用于比較的信號，還可以是作為打分和分級a)應使用數學模型生成全部仿真數據，或者僅將傳感器所采集實際系統(tǒng)的數據作為仿真實驗的b)應進行蒙特卡洛仿真實驗，并對多次試驗結果取平c)按系統(tǒng)結構形成閉環(huán)，按測試用例進行蒙特卡洛仿輸出數據和濾波器權向量。畫出均方誤差學習曲線或均方偏差學習曲線，分析仿真結果，檢d)測試用例的設計至少包括：系統(tǒng)的信噪比情況、輸入信號的相關性情況、待非平穩(wěn)情況、學習速率參數與系統(tǒng)穩(wěn)定性以及收斂速率的關聯a)按系統(tǒng)結構形成閉環(huán)，并使用傳感器采集系統(tǒng)的c)測試用例的設計至少包括：系統(tǒng)的信噪比情況、輸入信號的相關性情況、系統(tǒng)輸入和輸出數據之間的線性/非線性情況、待跟蹤系統(tǒng)的平穩(wěn)/非平穩(wěn)情況、學習速率參數與系統(tǒng)穩(wěn)定性以a)當自適應濾波器作為整體系統(tǒng)的子系統(tǒng)時，要進行整b)按系統(tǒng)結構形成閉環(huán)：將前一級子系統(tǒng)的輸出作為自適應濾波器的輸入，并將自適應濾波器c)按測試用例進行整機試驗，給出并顯示系統(tǒng)輸入，觀察相關輸出數d)測試用例的設計至少包括：系統(tǒng)的信噪比情況、輸入信號的相關性情況、系統(tǒng)輸入和輸出數據之間的線性/非線性情況、待跟蹤系統(tǒng)的平穩(wěn)/非平穩(wěn)情況、學習速率參數與系統(tǒng)穩(wěn)定性以6.4主觀評測試驗b)可以使用提前存儲的離線數據進行試驗，也可以在相同測試條件下在線開展試驗；c)按測試用例進行主觀評測試驗，給出并顯示系統(tǒng)輸入，觀察相關輸出數據e)測試用例的設計包括但不限于：系統(tǒng)的信噪比情況、輸入信號的相關性情況、系統(tǒng)輸入和輸出數據之間的線性/非線性情況、待跟蹤系統(tǒng)的平穩(wěn)/非平穩(wěn)情況、學習速率參數與系統(tǒng)穩(wěn)定f)自適應濾波器處理后的信號是主觀評測的測試組。除測試組之外，主觀評測試驗還需要在同g)匯總并分析測試問卷，檢驗系