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算法学习笔记之一阶滤波算法

一阶滤波算法的原理 一阶滤波,又叫一阶惯性滤波,或一阶滤波。是使用软件编程实现普通硬件RC低通滤波器的功能。...一阶滤波算法公式为: Y(n)=αX(n) + (1-α)Y(n-1) 式中:α=滤波系数;X(n)=本次采样值;Y(n-1)=上次滤波输出值...一阶滤波法采用本次采样值与上次滤波输出值进行加权,得到有效滤波值,使得输出对输入有反馈作用。 2....一阶滤波算法的不足 1. 关于灵敏度和平稳度的矛盾 滤波系数越小,滤波结果越平稳,但是灵敏度越滤波系数越大,灵敏度越高,但是滤波结果越不稳定。...关于小数舍弃带来的误差 一阶滤波算法有一个鲜为人知的问题:小数舍弃带来的误差。

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    自适应滤波算法综述

    我要讲的几种方法 绪论 自适应滤波的基本原理 自适应滤波算法 自适应滤波算法种类 最小均方误差算法(LMS) 递推最小二乘算法(RLS) 变换域自适应滤波算法 仿射投影算法 其他 自适应滤波算法性能评价...自适应滤波一般包括3个模块:滤波结构、性能判据和自适应算法。其中,自适应滤波算法的研究是自适应信号处理中最为活跃的研究课题之一,包括线性自适应算法和非线性自适应算法。...自适应滤波的基本原理 自适应滤波算法 自适应滤波算法种类 最小均方误差算法(LMS) 由Widrow和Hoff提出的最小均方误差(LMS)算法,因其具有计算量小、易于实现等优点而在实践中被广泛采用。...Umeda提出,它是能量归一化最小均方误差(NLMS)算法的推广。仿射投影算法的性能介于LMS算法和RLS算法之间,其计算复杂度比RLS算法。...自适应滤波算法性能评价 下面对各种类型的自适应滤波算法进行简单的总结分析。

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    模拟原型滤波器的MATLAB设计

    一、实验目的 1.掌握巴特沃兹、切比雪夫Ⅰ、Ⅱ型和椭圆型模拟滤波器的特性和技术指标。 2.掌握用MATLAB 设计巴特沃兹、切比雪夫Ⅰ、Ⅱ型和椭圆型低通滤波器的方法。...二、实验原理 1.巴特沃兹数字滤波器幅度平方函数定义为  四、实验报告要求 1.简述实验目的及原理 2.整理好经过运行并证明是正确的实验程序并加上注释。绘出相应的图形。...3.比较各种常用的模拟原型滤波器的优缺点。选取原型滤波器的标准是什么?...) OmegaC=Wp/((10^(Rp/10)-1)^(1/(2*N))); [b,a]=u_buttap(N,OmegaC); (2) afd_chb1.m % Chebyshev I 型模拟低通滤波器原型设计...Chebyshev-1 filter order=%2.0f\n',N) [b a]=u_chblap(N,Rp,OmegaC); (3) afd_chb2.m % Chebyshev II 型模拟低通滤波器原型设计

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    滤波

    cols=img.shape crow,ccol=int(rows/2),int(cols/2)#计算中心位置坐标 fshift[crow-30:crow+30,ccol-30:ccol+30]=0#高滤波...'off') plt.subplot(122) plt.imshow(iimg,cmap='gray') plt.title('iimg') plt.axis('off') plt.show() 算法...:高滤波将傅里叶变换结果图像中的低频分量值都替换为0,即屏蔽低频信号,只保留高频信号,实现高滤波。...高通滤波器使低频信号衰减而让高频信号通过,将增强图像中尖锐细节,但是会导致图像对比度降低。高频信号对应图像内变化越来越快的灰度分量,是由灰度尖锐过渡造成的。...首先将图像进行傅里叶变换,得到其频域图像 然后在频域内将低频分量的值处理为0,实现高滤波 最后,对图像进行逆傅里叶变换,得到恢复的原始图像

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    自适应滤波器(一)LMS自适应滤波

    这样的滤波器结合了允许滤波器系数适应于信号统计特性的算法。...自适应滤波器的特点 没有关于待提取信息的先验统计知识 直接利用观测数据依据某种判据在观测过程中不断递归更新 最优化 自适应滤波器分类 按结构分:横向结构、格型结构 按算法分:随机梯度、最小二乘 按处理方式分...自适应滤波器原理 2.1 原理概述   自适应滤波器的原理框图如下图所示,输入信号x(n) 通过参数可调数字滤波器后产生输出信号 y(n),将其与期望信号d(n)进行比较,形成误差信号e(n), 通过自适应算法滤波器参数进行调整...LMS自适应算法直接利用瞬态均方误差对瞬时抽头向量(滤波器系数)求梯度: ? 由此可得传统LMS自适应滤波算法流程如下: ?...LMS算法的优缺点: 优点:算法简单,易于实现,算法复杂度,能够抑制旁瓣效应 缺点 收敛速率较慢,因为LMS滤波器系数更新是逐点的(每来一个新的和,滤波器系数就更新一次),每一次采样点梯度的估计对于真实梯度会存在误差

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    自适应滤波器(二)NLMS自适应滤波

    前一篇文章我们讲了LMS自适应滤波器,我们先回顾一下LMS算法流程: 影响LMS性能的因素,也就是最后一个公式的三个因素: 步长,它是由我们事先指定 输入向量 估计误差 如果过大,那么 的结果中...归一化LMS滤波器是最小化干扰原理的一种表现形式,这个原理可以表述如下: 从一次迭代到下一次中,自适应滤波器的权向量应当以最小方式改变,而且受到更新的滤波器输出所施加的约束。   ...结合前两步的结果,可得: 为了对一次迭代到下一次迭代抽头权向量的增量变化进行控制而不改变向量的方向,引入一个正的实数标度因子,该增量可以写为: 等价的,我们可以写出: 这个公式就是归一化LMS算法抽头权向量的递归公式...当输入向量较小时, 的值过小,可能导致数值计算困难的情况,为了克服这个情况,将上面的表达式改为: 其中, 我们总结NLMS算法的步骤如下: % 输入参数: % xn 输入的信号,列向量...% dn 所期望的响应 % M 滤波器的阶数 % mu 收敛因子(步长) % 输出参数: % W 滤波器系数矩阵 % en 误差序列 % yn

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    自适应滤波器(adaptive filter)(2)--LMS算法

    自适应 FIR 滤波器基础知识 自适应滤波器的一些经典应用包括系统识别、通道均衡、信号增强和信号预测。建议的应用程序是降噪,这是一种信号增强。下文描述了此类应用程序的一般案例。...当算法收敛时,输出信号 e(k)将是信号的增强版本。 平均方形误差 (F[e [k]= [|E[e(k)|2])是重量参数的二次函数。此属性很重要,用于自适应过滤器,因为它只有一个通用的最小值。...这意味着它适用于许多类型的自适应算法,并将导致一个体面的收敛行为。相比之下,IIR 过滤器需要更复杂的算法和对此问题的分析。...有许多自适应算法可用于信号增强,如牛顿算法、最陡峭的下降算法、最小平均方 (LMS) 算法和递归最小方块 (RLS) 算法。...其中 k 是算法的迭代次数 ,y(k)是滤波器输出,x(k)是输入信号组成的一组向量,w(k)是滤波器系数向量,e(k)是误差信号,d(k)是期望信号,u 是收敛因子(步长),W(k+1) 是下一次迭代的滤波器抽头权重

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    1.巴特沃斯模拟滤波器(,高,带,带阻)设计-MATLAB实现

    本文是模拟滤波器设计,如果需要了解数字滤波器的内容,可以按顺序看我写的另外两篇博客,如下: 2.MATLAB实现无限脉冲响应数字滤波器(IIR) 3.MATLAB实现有限脉冲响应数字滤波器(FIR) 目录...2.3 filter – 滤波函数 3. 代码实现: (1)低通滤波器: (2)高通滤波器: (3)带通滤波器: (4)带阻滤波器: 1....: 高通滤波器与几乎完全一样,只要注意 [B,A] = butter(N, wc, ‘ftype’, ‘s’)中的 ftype=high 例: 设计通带截止频率4kHz,通带衰减0.1dB,阻带截止频率...滤波器设计代码如下: %带 wp = 2 * pi * [4000, 7000]; ws = 2 * pi * [2000,9000]; Rp = 1; As = 20; [N, wc] = buttord...(wp, ws, Rp, As, 's');%此时输入wp和ws都是二维的,输出wc也是两维的 [B, A] = butter(N, wc,'s'); 带模拟滤波器设计完成了 如果有输入噪声信号x的话

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    【DSP教程】第36章 FIR滤波器的Matlab设计(含,高,带和带阻)

    mod=viewthread&tid=94547 第36章 FIR滤波器的Matlab设计(含,高,带和带阻) 本章节讲解FIR滤波器的Matlab设计。...信号的截断产生了能量泄漏,而用FFT算法计算频谱又产生了栅栏效应,从原理上讲这两种误差都是不能消除的,但是我们可以通过选择不同的窗函数对它们的影响进行抑制。...Window参数用来指导滤波器采用的窗函数类型。其默认值为汉明(Hamming)窗。 使用fir1函数可设计标准的,高,带和带阻滤波器。...滤波器的系数包含在返回值b中,可表示为: b(z) = b(1) + b(2)z-1 + …… +b(n+1)z-n (1) 采用汉明窗设计FIR滤波器 使用b=fir1(n, Wn)可得到低通滤波器...其语法格式为 b=fir1(n, Wn) (2) 采用汉明窗设计高FIR滤波器 在b=fir1(n, Wn, 'ftype')中,当ftype=high时,可设计高通滤波器。

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    java 滤波算法_双边滤波算法

    1、原理 高斯滤波是以距离为权重,设计滤波模板作为滤波系数,只考虑了像素间的空间位置上的关系,因此滤波的结果会丢失边缘的信息。...高斯滤波的缺陷如下图所示:平坦区域正常滤波,图像细节没有变化,而在突变的边缘上,因为只使用了距离来确定滤波权重,导致边缘被模糊。...double sigmaSpace, int borderType = BORDER_DEFAULT ); InputArray src:输入图像,可以是Mat类型,图像必须是8位或浮点型单通道、三道的图像...Manduch Smoothing Images Bilateral Filters(双边滤波算法)原理及实现(一) 关于找一找教程网 本站文章仅代表作者观点,不代表本站立场,所有文章非营利性免费分享...[双边滤波算法]http://www.zyiz.net/tech/detail-120403.html 发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/139458.

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    一文讲懂图像处理中的、高、带阻和带通滤波

    空间域和频域滤波器通常分为四种类型的滤波器——、高、带阻和带通滤波器。在本文中,我们为每一种滤波器提供了注释、代码示例和图像输出。 滤波器类型 低通滤波器:只允许通过低频细节,衰减高频细节。...带通滤波器:只允许特定频带内的信号通过,允许高于阈值和低于高个阈值的频率通过。...在空间域中,可以通过从图像本身中减去滤波图像来获得高滤波图像(如非锐化掩模) highpass_image_gaussian = image - lowpass_image_gaussian highpass_image_gaussian...在空间域中,可以通过将滤波与高滤波图像(在不同阈值下)相加来获得带阻滤波图像。...仔细理解一下、高、带阻、带的含义。

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    改进的自适应中值滤波算法 去除椒盐噪声 python 代码实现

    完整代码可以在 我的AI学习笔记 - github 中获取 原理 传统的中值滤波算法在椒盐噪声的去除领域有着比较广泛的应用,其具有较强的噪点鉴别和恢复能力,也有比较低的时间复杂度:其基本思想是采用像素点周围邻接的若干像素点的中值来代替被污染的像素点...中值滤波的思想就是比较一定领域内的像素值的大小,取出其中值作为这个领域的中心像素新的值。...中值滤波器受滤波窗口大小影响较大,用于消除噪声和保护图像细节,两者会存在冲突。...此处采用改进的自适应中值滤波算法进行图像恢复: 根据图像处理的空间相关性原则,采用自适应的方法选择不同的滑动窗口大小; 在算法中单滤波窗口大小达到最大值时,采用均值滤波; 代码实现 def get_window...-1,k]) listx.sort() return listx def restore_image(noise_img, size=4): """ 使用 你最擅长的算法模型

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    自适应滤波器(Adaptive Filter)(1)--简介

    1 自适应滤波器基本概念 自适应滤镜是具有非恒定系数的滤波器。滤波器系数根据通常定义的 cterium 进行调整,以优化滤波器在输入信号中估计未知信号的能力。...滤波器系数的新值是使用系数更新算法确定的,该算法根据错误信号 e 计算每个滤波系数的调整。错误信号 e 通常计算为实际输出信号 y 和所需输出信号 d 之间的差值。...所需的输出信号 d 取决于自适应滤镜的具体应用。但是,自适应算法将更改系数,从而最大限度地降低错误信号 e 的平均平方值。...滤波器输出由滤波器系数定义 尽量将预期的方形误差降至最低: 自适应滤波器通常有四种不同的配置: 1)系统识别 2)噪音消除 3)均衡 4)自适应预测 系统识别 在系统识别中,我们观察一个未知的系统...,并将其输出与自适应滤波器进行比较。

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    ADC采样滤波算法利用卡尔曼滤波算法详解

    & \text{\delta_2为测量噪声} \end{cases} { Xk+1​=Xk​+δ1​,Zk+1​=Xk+1​+δ2​,​δ1​为系统噪声δ2​为测量噪声​ 2 卡尔曼滤波算法...我们知道卡尔曼滤波算法的公式如下: 由于相关系数都为1,于是可以得出如下公式: { P 0 , 0 = 0 P k , k − 1 = P k − 1 , k − 1 + Q G k = P...ADC_OLD_Value = ADC_Value; kalman_adc_old = kalman_adc; return kalman_adc; } 4 如何优化 用以上的代码实现的滤波算法...方案一:在采样值与优化值相差大于某值时采用一阶滞后滤波算法,小于该值时采用卡尔曼滤波算法; 方案二:比较一段时间内的ADC采样值与优化值差值,若一直处于某个范围如(6~30),采用一阶滞后滤波算法,反之采用卡尔曼滤波算法...kalman_adc); } 用python实现并对其进行仿真,详见博文 https://blog.csdn.net/moge19/article/details/82531119 利用FFT分析卡尔曼滤波滤波详见博文

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    图像滤波算法总结

    该篇主要是对图像滤波算法一个整理 1:图像滤波既可以在实域进行,也可以在频域进行。图像滤波可以更改或者增强图像。通过滤波,可以强调一些特征或者去除图像中一些不需要的部分。...2:均值滤波 用其像素点周围像素的平均值代替元像素值,在滤除噪声的同时也会滤掉图像的边缘信息。在OpenCV中,可以使用boxFilter和blur函数进行均值滤波。...均值滤波的核为: 3:中值滤波 中值滤波用测试像素周围邻域像素集中的中值代替原像素。中值滤波去除椒盐噪声和斑块噪声时,效果非常明显。...双边滤波与高斯滤波相比,对于图像的边缘信息能够更好的保留,其原理为一个与空间距离相关的高斯核函数与一个灰度距离相关的高斯函数相乘。...两者权重系数相乘,得到最终的卷积模板,由于双边滤波需要每个中心点领域的灰度信息来确定其系数,所以速度比一般的滤波慢得多,而且计算量增长速度为核的大小的平方。

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    双边滤波算法原理

    简介 图像平滑是一个重要的操作,而且有多种成熟的算法。这里主要简单介绍一下Bilateral方法(双边滤波),这主要是由于前段时间做了SSAO,需要用bilateral blur 算法进行降噪。...原理 滤波算法中,目标点上的像素值通常是由其所在位置上的周围的一个小局部邻居像素的值所决定。...高斯滤波滤波算法中有不错的表现,但是其却有另外一个问题,那就是只考虑了像素间的空间位置上的关系,因此滤波的结果会丢失边缘的信息。...使用上述实现的算法对几张带有噪声的图像进行滤波后的结果如下所示: 上图从左到右分别为:双边滤波;原始图像;高斯滤波。...从图片中可以较为明显地看出两种算法的区别,最直观的感受差别就是使用高斯算法后整张图片都是一团模糊的状态;而双边滤波则可以较好地保持原始图像中的区域信息,看起来仍然嘴是嘴、眼是眼(特别是在第一张美女图像上的效果

    1.1K30

    算法——A算法

    一、复杂度分析 A/时间复杂度 1、时间复杂度是衡量算法执行时间随输入规模增长的增率; 2、通过分析算法中基本操作的执行次数来确定时间复杂度; 3、常见的时间复杂度包括:常数时间 O(1)、线性时间 O...B/空间复杂度 1、空间复杂度是衡量算法执行过程中所需的存储空间随输入规模增长的增长率。 2、通过分析算法中所使用的额外存储空间的大小来确定空间复杂度。...2、关注循环结构:循环是算法中常见的结构,它的执行次数对子时间复杂度的分析至关重要。 3、递归算法:递归算法的时间和空间复杂度分析相对复杂。需要确定递归的深度以及每个递 归调用的时间和空间开销。...要考虑输入数据使得算法执行时间达到最大值的情况。 5、善用结论:某些常见算法的时间和空间复杂度已经被广泛研究和证明。可以利用这些已知结果来分析算法的复杂度。...二、枚举分析 A/枚举算法介绍 枚举算法是一种基本的算法思想,它通过穷举所有可能的情况来解决问题。

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    自适应算法应用实例_LMS自适应算法应用实物

    文章目录 一、理论基础 1、蝴蝶优化算法 2、改进的蝴蝶优化算法 (1)柯西变异 (2)自适应权重 (3)动态切换概率策略 (4)算法描述 二、函数测试与结果分析 三、参考文献 一、理论基础...2、改进的蝴蝶优化算法 为了改进蝴蝶算法容易陷入局部最优和收敛精度的问题,本文从三个方面对蝴蝶算法进行改进。...首先通过引入柯西分布函数的方法对全局搜索的蝴蝶位置信息进行变异,提高蝴蝶的全局搜索能力;其次通过引入自适应权重因子来提高蝴蝶的局部搜索能力;最后采用动态切换概率 p p p平衡算法局部搜索和全局搜索的比重...CWBOA的具体执行步骤如下: 图1 改进算法的流程图 二、函数测试与结果分析 本文选取了基于柯西变异和动态自适应权重的蝴蝶优化算法(CWBOA) 、基本蝴蝶算法 (BOA)、鲸鱼算法(WOA...柯西变异和自适应权重优化的蝴蝶算法[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(15): 43-50. 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。

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