Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов, практический подход (2-е изд., 2004) (1095888), страница 125
Текст из файла (страница 125)
° ЭКГ, полученная с электродов, размещенных на животе матери, загрязнена значительно более сильными фоновыми шумами (например, вызванными мускульной деятельностью и шевелением плода), а также собственной ЭКГ матери. ° Для получения "чистой" ЭКГ плода используются адаптивные фильтры; основная концепция этого процесса иллюстрируется на рис. ) 0.22.
° Четыре грудных отвода электрокардиограммы используются для детектирования ЭКГ ребенка, а один нли несколько отводов для детектирования суммарной ЭКГ матери и ребенка. Как показано на рисунке, для подавления сигналов пульсации сердца матери используется четырехканальный адаптивный фильтр (32 коэффициента на канал). Задачи 10.1. Докажите, что в перечисленных областях выгоднее использовать не обычные фильтры, а адаптивные: 1) удаление окулярных артефактов с ЭЗГ человека; 2) зхоподавление в междугородной телефонии; 3) подавление активной помехи в системах связи расширенного спектра. Начав с алгоритма быстрейшего спуска„ 10.2.
где рр'ь — вектор весовых коэффициентов фильтра, а другие переменные имеют обычное значение. Начав с этого уравнения, выведите 1) дискретное уравнение Винера-Хопфа; 2) стандартный алгоритм наименьших квадратов. Разрешается делать оправданные допущения. Покажите, что адаптивный фильтр самовыключается при отсутствии корреля- ции между помехой хь и зашумленным сигналом уь. С помощью блок-схемы кратко обьясните основные концепции адаптивного шумоподавления. Критично обсудите преимущества и ограничения адаптивного шумоподавления в выбранном приложении реального времени и обьясните, как названные ограничения можно обойти. 10.3. ! 0.4. где Иге — вектор весовых коэффициентов фильтра в дискретный момент времени Й, параметр !е отвечает за устойчивость н скорость сходимости, а Чь— вектор истинного градиента поверхности производительности в дискретный момент времени и, выведите алгоритм наименьших квадратов Ундроу-Хопфа для адаптивного шумоподавления.
Укажите сделанные предположения. Прокомментируйте практическую значимость алгоритма наименьших квадратов. Прокомментируйте два главных ограничения алгоритма наименьших квадратов и то, как они снижают эффективность алгоритма. Предложите пути устранения этих недостатков. Выход адаптивного шумоподавителя записывается следующим образом; Глава 10. А/(алтииныи цифроиып фильтры 730 Литература г !. В!епиап б. 1. (1976) Меаянгевеп! нрдайий ияпй Фе 1Л) Гас!опгзиоп. Аиготалса, 12, 375-382.
2. Оипесгйсг О. Ь (1978) А геене сйапм( д(ййа/ есЬо саине/еп IЕЕЕ Тгав. Соттал/садов, 26, 647653. 3. Реггага Е. К. апд %ийое В. (1981) ТЬе Иве-вейнепсед адарйче йлег. /ЕЕЕ /галя. Асоияг/сг, Бреесб анд Бгйла/ Рюсет/л8, 29(3), 766-770. 4. Науеп Б. (1986) Адар/ые Р//гег Тбеогу. Епй!ееоод Сййв Х/: Ргепйсе-Най. 5. )Геасьог Е. С., /елда В. %., Моггт Е. 1... АПеп Е. М. апд НтЬоп Х.
К. (1986) А псе вквсоврыег-Ьаяед оп-Ьие оси1аг апеГасг гевоча/ (ОАК) хутев. /ЕЕЕ Ргас„133, 291-300. 6. 1Гсасьог Е. С., Нейуаг М. Т., Марры О. /. апд АИеи Е. М. (1990) Кпое1едйе Ьавед спйапсевеиг оГ ЕЕО я!БпаЬ. Ргас. IЕЕЕ /Рагг Р/, 137(5), 302-310. 7. Мапвоиг О. апд бгау А. Н. (1982) $/псопягга(пег$ Ггеоияку дота/и адар!Ье йлег. !ЕЕЕ Тгапи Асоияг/сг, Бргясй алд 5/ут! Ргасетту 30, 726-734. 8. Регег1са Р.
(1975) А гйиагс гоо! йлег Гог геа1-Иве внИ(чапа!е геуеаяоп. Кубегнег!Га, 11, 53-67. 9. Бон!Ь С. К., Норр!и С Е. апд /.ееЬ А. Ч. (1979) Адар!Хе ййегя го ипргоче $оноЬреа$/ег ге$ерЬопе. Е/есггатся Еегг, 15, 673, 674. 10. %ыгое В. аы$ %вгег К. (1988) Хенга/ пега Гог адардче й!гелий апд ж$аргзче раиегп гесойпИ(оп. /ЕЕЕ Сатригег, 25-30 1 !.
%гдгое В., 6(очег 1. К., МсСоо( Е М., Кани!в /., %ИИапи С. Б., Нети К. Н., Ееид!ег $. К., Оопй Е. аид боодйп К. С (1975а) Адар!тчс поЬе свисай!пй: рппс/р1ея апд аррйсадопя Рюс. IЕЕЕ, 63, 1692-1716. 12. %идгое В., МсСоо( 1. М. апд ВаП М. (1975Ь) ТЬе совр1ех !.МБ а!Боп!Ьв, Ргос. !ЕЕЕ, 719, 720. Дополнительная'литература С!аг!г б. А., Мйв Б.К, апд Рагьег Б. К. (1981) В!ос(г !вр(япепгвг!оп оГ а(арйче д!8!/а( й/гев.!ЕЕЕ Тгапи Агентке, Бреесб анд 5/Бна/ Рюсеяил8, 29, 744-752. С!аг!г 6. А., Раг1гег Б.
К. апд Мйга Б. К. (1983) А ныйед арргоасЬ !о иве- аид Ггейиепсу-дива!и гев! Ьаиоп оГ Р!К адарбче д!8!!а! ййегг. IЕЕЕ Тганя. Асоиглся, Бреесб алд 5/Бла/ Ргасеяятд, 31, 1073-1083. Соеап С. Р. Х. апд бган! Р. М. (едя) (!985) Адар//че Р//гегя. Епй!ееоа! СИ/Тв Х/: Ргев/се-НаИ. Ое Соигийе М, апг$0иЬаве/ Р. (1995) А/$аргые !И!спой !и енЬЬвп/Ь няпй а ее/БЬтд спгеиоп. (и Ргас. IСА55Р, Г)с!ю!Г, М1, Чо/.
2, рр. 985-988. Оепбпо М., МсСоо( /. М. ап/$ %етое В. (1978) Адар!Ье ИКепп8 гп гйе Ггейиепсу /$ова!п. Рюс. !ЕЕЕ, 66, 1658, 1659. Ооде1/ М. Т апд Коипвп /. М. (1981) А пее адарйче с!гний Гог вресггайу е(йс(епг д(ув! в(сгоеаче-вд!иге!ау ауяге/па. Е/ее/гон!ся анд Раеег, 397-401. Ра(сопсг О. О. (1982) Адариче геГегепсе есЬо сапсейайоп. IЕЕЕ Тюля. Соттатсадаля, 30, 2083 — 2094.
Рттага Е. К. апд %етое В. (1981) Ми1йсЬаппе( адар!Ье ГИ!еппй 1ог яйла/ епйапсевеп!. /ЕЕЕ Тгаю. Асотг/си Бреесб алд 5гхла/ Ршсгяяту 29, 766 — 770. бй1о(ге А, апд Чеиегй М. (1992) Адарйче йИеппй !п вЬЬаыЬ еЬЬ спйса! ааврйп8: апа1уаЬ, ехрепвепь, аид аррйсабов го асоияйс есЬо сапсейа!ьап. /ЕЕЕ Тгат.
Слсигь алд 5уя/етя, 40, 1862-! 875. Нак!яоп %. А., !Ав /. Б. аид Б!пйег Е. (1986) А псе аррйсайоп оГ аг$ардче поье сапсейайоп. /ЕЕЕ Тгаля. Асаиядся, 5ргесб анд 5/Бна! Ргасгтт8, 34, 21-27. Но!ге Х. апд Бвейоиеп Б. (1981) А пее д!Ийа( есьо сансе!ег Гог гео-еие аиЬвспЬег Ьпея. /ЕЕЕ Телля. Солгтилкагюля, 29, 1573-1581. 1.аррайе К., С(аг(ге /., Ра(ва 6. %.
К. аид Нвяпй А. 6. (1987) ТЬе Вувнп гегеагсь гадаг. /и Iтептдона/ Салу". Кадаг 87, ОсгоЬег 1987, 1.опдоп: !ЕЕ, 453-461. Г)риложиния 731 1.емп М. Ть апб Соиап С. р. Ь). (1994) ТЬе регГоппапсе оГ е)ПЬ$ гесигзме!еая я(иагез абарбче Ииеппв а)вопйтз )п а Иткеб ргес1яоп епч(гоптепг. 1п Ргос. Еиюуеал 5!Вил! Рюссзяия Сол(:, ЕП)пьигПЬ, рр. 1261- 1264. Ьееиз А. (1992) Аеарбче Пкеппв арр1квбопз !и т)ерьопу. ВТ Тесйло!ояу Х, !О, 49-63. $3 У. апб О(п8 К (1995) Сопчегвепсе апа1уз)з оГ Пике 1епвй Ы)пб абарбче я)иа!)гяв. )ЕЕЕ Тгалз. Б!Вла( Рлкезпля, 43, 2 120-2129.
Масс1п О. (1995) г(г(арг)че Рлкгзз!л)к Тле бй(54ррюосй иай 4ррлсололг (л Тгалзтииол. Ыеи Уогй %Псу. МетегтЬткг О. б. (1984) Есьо сапселаггоп )п зреесЬ апб Паза згапяпияоп. ГЕЕЕ Х Бе(ее!ел Агеаз т Соттиигсаг)ого, 2, 283-297. МПйае! %. В. апб %и К Н. (1987) раз! а)вопйтз Гог Ыос1с р!П адар!)че 4$8!Га! Икеппв. ГЕЕЕ Тгалз. С!гси(т оло' Буяетз, 34, 1152-1160. Мпенег К.
Н. ($976) А печч 4!8!за! есЬо сапсе1ег Гсг гио-я(ге ГЫ)-бор!ез база згапзпптйп, 1ЕЕЕ Тгалз Соттитсаг)оиз, 24, 956-962. Оома К., Агазе1а Т. апб Овйага Т. (1977) ГЕЕЕ Тгалз. Соттитсагюлз, 25, 589-594. Овие $. С., Зало Т. ат$ Ной()со У. (1983) А Газ! сопчегвязсе Пелпепсу бала|и абарбче Пиег. ГЕЕЕ Тгалз. Асоизисз. Буеесй сил Гяяла) Ргосетгл)Ь 31, 1312 — 1314. Пот) К А., ре(пгпсЬ р.
К апб Ветзьзб Ь). 1. ($985) ТЬе аррлсабоп оГ йе Иеяпепсу ботам ЬМБ абарбче 61гег го зр10 аиау Ьеаппв езбтабоп «лй а япизоыа) з(впа1.!ЕЕЕ Тгаиз. Асоизг(сз, Буеесй ату Рилли! Рюсеззтя, ЗЗ, 61-69. Бап$п(ег б. $., Паз р. К. ат$ М)1зге!п $.. ( $985) Ап абарбче %81!а) зирргезяоп Гнгег Гог йгесг тлпепсе зргея) зресзпип соттопкабопз. )ЕЕЕ Х Бе1есгег) Агеоз )л Соттилсаяою, 3, 676-686. Бейагез % А., Ьаиипсе О. А., Зо1тзоп С. П. апб Влтеаб П. П. (1986) Рагатаег бпа|и ЬМБ абарг)че П!$егз. ГЕЕЕ Тгаю. Асоизг(т, Бреесй аил Ьтяло! Ргосеззтя, 34, 868-879.
Бст)Ы М. М. апб Вегыеу О. А. (1980) Баепапв есЬоез оп йе ге!ерЬопе пепчогк Ргос.!ЕЕЕ, 68, 948-963, Тао У. Гз., Ко)алсг К. Р., бппоп С. %. К. апб Оипчещег О. 1.. (1986) А сазсабаЫе ЧЬБ! есьо сапсепег. ГЕЕЕ Тгоик 4сотг)сз, Буеесй алВ Б)яио! Рлкеття, 34, 297 — 303. Тьогпгоп С. $., вт1 В(еппап б. $. (1978) )чиеппв апб еггог апа!уяз Ма йе (ЛЮ сочаоапсе Гасзопвабоп. ГЕЕЕ Тгапв Атотапс СоигюЕ 23, 901-907. %мгоя В.
(1966) Алар!Ые Рч(гегз $: Рииыатеига!з. Перси БО-БЕ(.-66-126, БгапГог4 е1есзгоп!сз $.вьет!осу, БгапГогб Оп!чего!у, СА. %ыгои В. (1971) Абарбче Гйегз. 1п Азуеся оумепчгкй алг( Бузгет Тйеогу (Ка!впал К. апб ЭеС)апз $4. (ебз)), рр 563-587. )чея Уой: Ной Рапеьап апб %1пяоп. %!Пгои В. (1976) Бгабопагу апд попзгабопагу!еапипв сЬагасгепзбсз оГ йе ЬМБ абарбче 61!ее Ргос.!ЕЕЕ, 64, 1151-1162. %1йои В.
апб Бзеапи Б. О. (1985) Алорпче 5!Вла) Ргосезмля. Епв!евоод СИ(Ге Ь)1: Ргепбсе-НаП. %!йои В., Мапгеу Р., Оп(Ийз К апб бообе В. ($967) Абарбче апгеппв вузгепи, Рюс. ГЕЕЕ, 55, 2143-2159. ПРИЛОЖОН))(Я,,', "'";::;,!. $:; =-,':;.",:-;.)1';.'-П);,.-::=-;:=.; ',.:";.'::: ' .; ",',—::,:":;еп г 1О;А..'.ПрО(т)чаММоаз На;('.,-'дАЛя.ад~)тнааНОгй фИЛЬтрацИй На компакт-диске к книге !1ГеасЬог, 200 1! имеются следующие программы, в которых реализованы адаптивные алгоритмы: 1) 1л$аЕ1Ь . с, алгоритм наименьших квадратов; 2) ис(иЕ1Ь. с, (Л)-алгорнтм; 3) вс(кЕ1П.