新型自适应滤波器性能评估规范

3波器相关的产品在生产质量把控、竞品性能比较等2规范性引用文件3.1滤波器是一种从信号中去除一些不需要的成3.23.3本文件指单个自适应滤波器或包含自适应滤波器经典自适应滤波器classicaladapt43.7指自适应滤波器根据环境的改变，使用递归算法来改变自3.8协作式自适应滤波器cooperativeadaptive13.12指随着具有稳定性的自适应滤波器运行，它的权向量趋向于某一特定3.133.143.153.163.03.213.223.23指来源于滤波器内部或外部的小扰动引起的稳定性变6主观评测subjectiveevaluation6MSE：均方误差（Mean-squareerror）MSD：均方偏差（Mean-squaredeviatioSNR：信噪比（Signal-to-no5.2经典自适应滤波器5.2.1经典自适应滤波器的运行要求包括以下过程：a)初始化过程。提供滤波器权向量的初始值和其他可调节参数的b)滤波过程。用于对一系列输入数据产出输出响应；c)自适应过程。提供滤波过程中滤波器权向量自适a)可以使用特定的更新/控制规则来调节经典自适应滤波器的可调•滤波器权向量的初始值，•学习速率参数的取值，•可调节参数的取值和更新规则，为保证经典自适应滤波器的性能满足设计要求，应合理5.3协作式自适应滤波器5.3.1协作式自适应滤波器的运行要求包括以下过程：a)初始化过程。提供各节点滤波器权向量的初始值、网络拓扑关系、融合系数初始值以及其他c)自适应过程。提供滤波过程中各节点滤波器权向量自适应控制d)通信过程。提供网络拓扑更新机制，更新网络拓扑输的数据包括：输入数据、输出响应、自适应过程得到的滤波器权向量、融合过程得到的滤）；7b)各节点学习速率参数的取值；5.4.1稳定性a)在平稳环境和非平稳环境中，随着自适应滤波器的运行，它的权向量趋向于某一b)在平稳环境和非平稳环境中，保证自适应滤波器稳定性的参数取值范围。最关键的是学习速d)通常自适应滤波器学习速率参数的取5.4.2收敛速率d)在一定的估计误差水平下，当自适应滤波器从特定的起始点收敛到稳态时，若所需的更新次5.4.3估计误差•通过对蒙特卡洛仿真实验的结果取平均值，来近似计算均方误差；），•将均方误差与最小均方误差的差值定义为额外均方误差。额外均方误差是一个非负值。•通过对蒙特卡洛仿真实验的结果取平均值，来近似计算平均偏差。8•通过对蒙特卡洛仿真实验的结果取平均值，来近似计算均方偏差；），•对协作式自适应滤波器，要评估整个网络的均方偏差，它是所有节点均方偏差的平均值。•失调是一个无量纲的参数，通常用百分比表示；•与1相比，若失调越小，则自适应滤波器的滤波效果越精确。5.4.4跟踪性能c)对协作式自适应滤波器，要评估整个网络（包含所有节点）5.4.5鲁棒性a)除另有规定外，要在施加一定水平的扰动时，评估自适应滤波器的鲁棒性；b)通常通过评估施加扰动后自适应的稳定性和估计误差大小，来衡量自适应滤波器的鲁棒性；c)对协作式自适应滤波器，外部扰动还额外包括通信过程引入的量化误差、d)对协作式自适应滤波器，要评估整个网络（包含5.4.6计算要求b)存储数据和程序所需要的存储器内存大c)在计算机上编程实现自适应滤波器所5.4.7通信要求a)完成协作式自适应滤波器的一次完整循环所需要传输b)对网络通信带宽、通信时延等的要求；d)对通信过程和自适应过程中系统时钟是5.4.8结构a)结构涉及自适应滤波器的信息流结构及c)在超大规模集成电路硬件实现等特定应用中，优先考虑呈现高度模块化、具备并行能力的自d)在协作式自适应滤波器中，对网络拓扑结构的额外约束。包括是否具备中心节点、是否具备5.5自适应滤波器性能的间接评估95.5.1间接评估通则a)当自适应滤波器作为系统的一部分，并且无法直接评估自适应滤波器的估计误差大小和其他b)当自适应滤波器作为系统的一部分，在评估自适应滤波器的估计误差大小和其他指标的基础c)间接评估所选用指标应根据实际应用和5.5.2功率比5.5.3信噪比增益5.5.4主观评测b)要对被测试者进行测试相关的培训；f)对照组的选取要视情况而定。对照组既可以是自适应滤波器处理前的信号，又可以是经过其他自适应滤波器处理后被用于比较的信号，还可以是作为打分和分级a)应使用数学模型生成全部仿真数据，或者仅将传感器所采集实际系统的数据作为仿真实验的b)应进行蒙特卡洛仿真实验，并对多次试验结果取平c)按系统结构形成闭环，按测试用例进行蒙特卡洛仿输出数据和滤波器权向量。画出均方误差学习曲线或均方偏差学习曲线，分析仿真结果，检d)测试用例的设计至少包括：系统的信噪比情况、输入信号的相关性情况、待非平稳情况、学习速率参数与系统稳定性以及收敛速率的关联a)按系统结构形成闭环，并使用传感器采集系统的c)测试用例的设计至少包括：系统的信噪比情况、输入信号的相关性情况、系统输入和输出数据之间的线性/非线性情况、待跟踪系统的平稳/非平稳情况、学习速率参数与系统稳定性以a)当自适应滤波器作为整体系统的子系统时，要进行整b)按系统结构形成闭环：将前一级子系统的输出作为自适应滤波器的输入，并将自适应滤波器c)按测试用例进行整机试验，给出并显示系统输入，观察相关输出数d)测试用例的设计至少包括：系统的信噪比情况、输入信号的相关性情况、系统输入和输出数据之间的线性/非线性情况、待跟踪系统的平稳/非平稳情况、学习速率参数与系统稳定性以6.4主观评测试验b)可以使用提前存储的离线数据进行试验，也可以在相同测试条件下在线开展试验；c)按测试用例进行主观评测试验，给出并显示系统输入，观察相关输出数据e)测试用例的设计包括但不限于：系统的信噪比情况、输入信号的相关性情况、系统输入和输出数据之间的线性/非线性情况、待跟踪系统的平稳/非平稳情况、学习速率参数与系统稳定f)自适应滤波器处理后的信号是主观评测的测试组。除测试组之外，主观评测试验还需要在同g)汇总并分析测试问卷，检验系