EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ Γραµµική Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων

Σχετικά έγγραφα
EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ Γραµµική Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων Φίλτρο Kalman

EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ. Γραµµική Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων

EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ Εισαγωγή. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ. Διαφορική Παλµοκωδική Διαµόρφωση (DPCM)

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ Κυκλική Συνέλιξη. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΕΛΑΧΙΣΤΑ ΤΕΤΡΑΓΩΝΑ

Εφαρµογες Της Ψηφιακης Επεξεργασιας Σηµατων. Εκτιµηση Συχνοτητων Με ΙδιοΑναλυση του Μητρωου ΑυτοΣυσχετισης

Βέλτιστα Ψηφιακά Φίλτρα: Φίλτρα Wiener, Ευθεία και αντίστροφη γραµµική πρόβλεψη

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ Δειγµατοληψία. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Προσαρµοστικοί Αλγόριθµοι Υλοποίησης Βέλτιστων Ψηφιακών Φίλτρων: Ο αναδροµικός αλγόριθµος ελάχιστων τετραγώνων (RLS Recursive Least Squares)

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ Εισαγωγή. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Στοχαστικά Σήµατα και Εφαρµογές. ιδάσκων: Ν. Παπανδρέου (Π.. 407/80) Πανεπιστήµιο Πατρών ΤµήµαΜηχανικώνΗ/Υ και Πληροφορικής

Στοχαστικά Σήματα και Τηλεπικοινωνιές

EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ. Μετατροπείς A/D-Διαµόρφωση Δ Μετατροπείς Σ-Δ

Στοχαστικά Σήματα και Τηλεπικοινωνιές

ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Χώρος Κατάστασης. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Συστήµατα Μη-Γραµµικών Εξισώσεων Μέθοδος Newton-Raphson

Γραµµική Αλγεβρα. Ενότητα 3 : ιανυσµατικοί Χώροι και Υπόχωροι. Ευστράτιος Γαλλόπουλος Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Παρεμβολή & πρόγνωση άγνωστης συνάρτησης μέσω σημειακής προσαρμογής

Kalman Filter Γιατί ο όρος φίλτρο;

Βέλτιστη παρεμβολή και πρόγνωση άγνωστης συνάρτησης με τη μέθοδο της σημειακής προσαρμογής

ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Περιγραφή Σηµάτων Συνεχούς Χρόνου Συνάρτηση δέλτα Κατανοµές

2.1 Έννοια του στοχαστικού σήµατος. Θεωρούµε ένα µονοδιάστατο γραµµικό δυναµικό σύστηµα που περιγράφεται από τις σχέσεις:

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 5 η : Αποκατάσταση Εικόνας

ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Χώρος Κατάστασης Μοντέλα Πεπερασµένων Διαφορών & Παραγώγων

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟ ΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 2004., η οποία όµως µπορεί να γραφεί µε την παρακάτω µορφή: 1 e

Πανεπιστήµιο Κύπρου Πολυτεχνική Σχολή

Παράδειγµα ενός ηλεκτρικού συστήµατος

{ } ΠΛΗ 12: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι 2 η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Απαντήσεις. 1. (15 µονάδες)

Π Ο Λ Ι Τ Ι Κ Α Κ Α Ι Σ Τ Ρ Α Τ Ι Ω Τ Ι Κ Α Γ Ε Γ Ο Ν Ο Τ Α

n + 1 X(1 + X). ) = X i i=1 i=1

Μεθοδολογίες παρεµβολής σε DTM.

ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Μετασχηµατισµός Laplace. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

x 2 = x x 2 2. x 2 = u 2 + x 2 3 Χρησιµοποιώντας το συµβολισµό του ανάστροφου, αυτό γράφεται x 2 = x T x. = x T x.

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14 ΚΑΤΩ ΙΑΒΑΤΑ ΦΙΛΤΡΑ BESSEL-THOMSON

x y max(x))

Περιεχόµενα διαλέξεων 2ης εβδοµάδας

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ MATLAB- SIMULINK

3. ΕΠΙΛΥΣΗ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΜΗΚΩΝ

τη µέθοδο της µαθηµατικής επαγωγής για να αποδείξουµε τη Ϲητούµενη ισότητα.

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ II ΗΜΗΤΡΙΟΣ ΘΩΜΑΚΟΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΕΕ725 Ειδικά Θέµατα Ψηφιακών Επικοινωνιών 4η διάλεξη

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Διάλεξη 11

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΕΥΡΕΣΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ Ι ΙΟΤΙΜΩΝ. 4.1 Γραµµικοί µετασχηµατισµοί-ιδιοτιµές-ιδιοδιανύσµατα

4.3. Γραµµικοί ταξινοµητές

Στοχαστικά Σήµατα και Εφαρµογές. Προσαρµοστικά φίλτρα. ιδάσκων: Ν. Παπανδρέου (Π.. 407/80) Πανεπιστήµιο Πατρών ΤµήµαΜηχανικώνΗ/Υ και Πληροφορικής

Παρουσίαση 1 ΙΑΝΥΣΜΑΤΑ

Όταν θα έχουµε τελειώσει το Κεφάλαιο αυτό θα µπορούµε να:

a 1d L(A) = {m 1 a m d a d : m i Z} a 11 a A = M B, B = N A, k=1

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Θεωρία Ρυθμού Παραμόρφωσης

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 5

ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Μετασχηµατισµός Laplace. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Ειδικά Θέµατα Υπολογιστικής Όρασης & Γραφικής. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης & Αθανάσιος Τσακαλίδης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ Ι ΙΑΣΤΑΤΩΝ ΤΥΧΑΙΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ

min x = f x, + y& f u f u

ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Γραμμικές Συναρτήσεις Διάκρισης. ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ: Βλάμος Π. Αυλωνίτης Μ. ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Ειδικά Θέµατα Υπολογιστικής Όρασης & Γραφικής. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης & Αθανάσιος Τσακαλίδης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Γραµµική Αλγεβρα. Ενότητα 4 : Ορθογωνιότητα. Ευστράτιος Γαλλόπουλος Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Επιστηµονικός Υπολογισµός ΙΙ

min f(x) x R n b j - g j (x) = s j - b j = 0 g j (x) + s j = 0 - b j ) min L(x, s, λ) x R n λ, s R m L x i = 1, 2,, n (1) m L(x, s, λ) = f(x) +

Στοχαστικά Σήµατα και Εφαρµογές

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Στοχαστικά Σήματα και Τηλεπικοινωνιές

Ακαδηµαϊκό Έτος , Εαρινό Εξάµηνο ιδάσκων Καθ.: Νίκος Τσαπατσούλης

Πιθανότητες και Στοχαστικές ιαδικασίες Θόρυβος µετρήσεων είκτης Χρηµατιστηρίου Σήµα Πληροφορίας (φωνή, data) Ατµοσφαιρικός Θόρυβος Πως δηµιουργείται

Kεφάλαιο 4. Συστήµατα διαφορικών εξισώσεων.

) ( ) Μάθηµα 3 ο ΟΡΘΟΚΑΝΟΝΙΚΗ ΒΑΣΗ. Λυµένες Ασκήσεις * * * Θεωρία : Γραµµική Άλγεβρα : εδάφιο 6, σελ (µέχρι Πρόταση 4.18). είναι ορθοκανονικά

Καρτεσιανό Σύστηµα y. y A. x A

Kεφάλαιο 4. Συστήµατα διαφορικών εξισώσεων

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Ορισµός του Προβλήµατος Ευθυγράµµιση : Εύρεση ενός γεωµετρικού µετασχηµατισµού που ϕέρνει κοντά δύο τρισδιάσ

Α. Ροπή δύναµης ως προς άξονα περιστροφής

Γραµµικη Αλγεβρα Ι Επιλυση Επιλεγµενων Ασκησεων Φυλλαδιου 4

6. ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΙ ΧΩΡΟΙ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι ΕΡΓΑΣΙΑ 6 ΛΥΣΕΙΣ

2.6 ΟΡΙΑ ΑΝΟΧΗΣ. πληθυσµού µε πιθανότητα τουλάχιστον ίση µε 100(1 α)%. Το. X ονοµάζεται κάτω όριο ανοχής ενώ το πάνω όριο ανοχής.

Ευκλείδειοι Χώροι. Ορίζουµε ως R n, όπου n N, το σύνολο όλων διατεταµένων n -άδων πραγµατικών αριθµών ( x

ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ ΙΑΝΥΣΜΑΤΟΣ

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Διάλεξη 4

PROJECT ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΕΥΡΕΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΥΣ

ιαφορική εντροπία Σεραφείµ Καραµπογιάς

προβλήµατος Το φίλτρο Kalman διαφέρει από τα συνηθισµένα προβλήµατα ΜΕΤ σε δύο χαρακτηριστικά: παραµέτρων αγνώστων

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

KΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΥΝΑΜΟΣΕΙΡΕΣ-ΣΕΙΡΕΣ TAYLOR

Το θεώρηµα πεπλεγµένων συναρτήσεων

{3k + a : k N a = 1,2}.

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Βασικές έννοιες θεωρίας πιθανοτήτων

Συµπληρωµατικές σηµειώσεις για τον «Επιστηµονικό Υπολογισµό» Χειµερινό εξάµηνο Τµήµα Μαθηµατικών, Πανεπιστήµιο Αιγαίου

Κεφάλαιο 7 Βάσεις και ιάσταση

Συνεχείς συναρτήσεις πολλών µεταβλητών. ε > υπάρχει ( ) ( )

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων ΙΙ Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΜΣΕ ΣΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΙΚΤΥΑ ΚΑΙ ΕΞΕΛΙΚΤΙΚΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών Σημάτων. Διάλεξη 20: Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier (Discrete Fourier Transform DFT)

Transcript:

EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ Γραµµική Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων othig i atue is adom A thig appeas adom oly though the icompleteess of ou owledge. I do ot believe that God olls dice. Spioza, Ethics I attibuted to Eistei 2

Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων Το πρόβληµα που θέλουµε να λύσουµε είναι το ακόλουθο: χ Μας διατίθεται ένα στοχαστικό σήµα { } µε τη βοήθεια του οποίου καλούµαστε να εκτιµήσουµε ένα άλλο στοχαστικό σή- µα { }. ς χ Η διαδικασία εκτίµησης του σήµατος { } από το σήµα { }, στην ορολογία της επεξεργασίας σηµάτων, καλείται φιλτράρισµα του σήµατος { } και το σύστηµα φίλτρο. χ ς 3

Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων Αν χρησιµοποιήσουµε σαν κριτήριο το Μέσο Τετραγωνικό Σφάλµα όπου η εκτίµηση { }, δηλαδή χ ςˆ Ε{ ς ˆ ς ( ) 2 } θα πρέπει να είναι συνάρτηση του σήµατος ˆ ς..., χ, χ0, χ,...} = Φ{ τότε, η βέλτιστη µη γραµµική εκτίµηση της ακολουθίας { } είναι η ακολουθία των δεσµευµένων µέσων όρων: Ε{ ˆ ς = ς..., χ, χ0, χ,...} ς 4

Εκτίµηση κάθε όρου ςˆ της ακολουθίας { } από γραµµικό συνδυασµό των δειγµάτων του σήµατος { }. Δηλαδή: d h, χ + h χ ˆ ς = d, όπου { } και { } ντετερµινιστικές ακολουθίες τις οποίες και θα πρέπει να προσδιορίσουµε. ς 5

Διανυσµατικοί Χώροι και η Αρχή της Ορθογωνιότητας Έστω Διανυσµατικός χώρος Hilbet, όπου <Χ, Υ > συµβολίζου- µε το εσωτερικό γινόµενο των διανυσµάτων X, Y ν. Έστω τώρα Ω ένας υποχώρος του και X ν. Ενδιαφερόµαστε να βρού- ν µε το Y Ω το οποίο είναι η λύση του ακόλουθου προβλήµατος βελτιστοποίησης ή προσέγγισης: ν mi Y Ω X Y 2 2 6

Η βέλτιστη λύση του προβλήµατος βελτιστοποίησης : mi Y Ω X Y 2 2 Είναι η κάθετη προβολή Xˆ του διανύσµατος X στον υπόχωρο Ω. Είναι φανερό ότι για κάθε στοιχείο Ζ του υπόχωρου Ω θα ισχύει η ακόλουθη συνθήκη ορθογωνιότητας: < X Xˆ, Z >= 0, Z Ω 7

Αν χρησιµοποιήσουµε σαν κριτήριο το Μέσο Τετραγωνικό Σφάλµα Ε{ ς ( ˆ ς ) 2 } ˆ ς = d, + h χ και την ιδέα των γραµµικών εκτιµητών, τότε το κριτήριο γράφεται: Ε {( ς d h, ) 2 } χ και η βέλτιστη λύση έγκειται στον προσδιορισµό των ντετερµινιστικών ακολουθιών { d } και { } που ελαχιστοποιούν το παραπάνω κριτήριο, δηλαδή: { d mi },{ h h, d h χ 2 } {( ς, ) Ε, } 8

Οµοιότητα προβληµάτων βελτιστοποίησης { d mi Y Ω ˆ ς X Y 2 2 { mi Ε ( ς d h },{ h, }, ) 2 } χ Άραγε µπορούµε να εφαρµόσουµε την Αρχή της Ορθογωνιότητας στο Πρόβληµα 2; mi Ε{ ( ς ˆ ς ) 2 } (Πρ. ) (Πρ. 2) 9

Έστω ο Διανυσµατικός χώρος Hilbet, των τυχαίων µεταβλητών στον οποίο ανήκουν και τα δείγµατα των δύο ακολουθιών { χ } και { ς }. Οι τυχαίες µεταβλητές, χ, χ,, ορίζουν τον υπόχωρο Ω του και εποµένως για να µπορούµε να εφαρµόσουµε ν 2 την Αρχή της Ορθογωνιότητας ν αρκεί να ορίσουµε την πράξη του εσωτερικού γινοµένου στο χώρο αυτό. 0

Η πράξη < χ, ψ >= E{ χψ } αποτελεί εσωτερικό γινόµενο και εποµένως, 2 ς ˆ ς = Ε{ ( ς 2 ˆ ς ) 2 }

Για τον προσδιορισµό του θα πρέπει ςˆ από την Αρχή της Ορθογωνιότητας Ε{ ( ς ˆ ς ) ζ} = 0, ζ Ω δηλαδή για κάθε ζ που αποτελεί γραµµικό συνδυασµό των,, ή ισοδύναµα: χ, A Ε { ( ς d h χ ) } A, = Ε{ ( ς d h χ ) } = 0 m A, χm, A 0 2

Η πρώτη συνθήκη Ορθογωνιότητας δίνει: d = Ε{ ς } h, A Ε{ χ } και άρα : ˆ ς = Ε{ ς } + h ( { })}, χ Ε χ A A και µε την αντικατάστασή της σε κάθε µια από τις υπόλοιπες συνθήκες Ορθογωνιότητας, παίρνουµε: Ε{( } ς Ε{ ς } + h ( χ Ε{ χ })) = 0, m, χm A 3

Στη συνέχεια θα θεωρήσουµε ότι 0 ς 0 χ = ς Ε{ ς }!" (! m,) = # h,!! (! m,! ), $m " A "A = χ Ε{ χ } Στην περίπτωση αυτή οι συνθήκες Ε{( } ς Ε{ ς } + h ( χ Ε{ χ })) = 0, m A γράφονται ισοδύναµα ως:, χm Οι παραπάνω συνθήκες είναι γνωστές σαν εξισώσεις Wiee-Hopf. A 4

Οι εξισώσεις Wiee-Hopf!" (! m,) = # h,!! (! m,! ), $m " A "A στη γενική περίπτωση, είναι πολύ δύσκολο να λυθούν. Για αυτόν το λόγο καταφεύγουµε στην ειδική περίπτωση που τα δύο στοχαστικά σήµατα είναι από κοινού ασθενώς στάσιµα. Σ αυτήν την περίπτωση οι εξισώσεις Wiee-Hopf γίνονται:!" (m) = # h,!! (m! ), $m " A "A 5

Οι εξισώσεις Wiee-Hopf απλοποιούνται περαιτέρω στις:!" (m) = # h!! (m! ), $m " A "A και εποµένως οι εκτιµήσεις µας είναι της µορφής 0 h ςˆ = χ A 0 6

Η λύση των εξισώσεων Wiee-Hopf για µερικές επιλογές του συνόλου. A = {...,,0,,... } Z Μη αιτιατό φίλτρο Wiee Eξισώσεις Wiee-Hopf "!" (m) = # h!! (m! ), $m % Z =!" Βέλτιστο ντετερµινιστικό φίλτρο H (e j! ) =! "# (e j! )! "" (e j! ) 7

Βέλτιστο ντετερµινιστικό φίλτρο Wiee: H (e j! ) =! "# (e j! )! "" (e j! ) Ποια ή σχέση του µε τα κλασσικά Φίλτρα; 8

FIR φίλτρα: A = { 0,,..., } Εξισώσεις Wiee-Hopf!!" (m) = " h!! (m! ), #m $ A =0 Το Βέλτιστο φίλτρο προκύπτει από τη λύση ενός Toeplitz γραµµικού συστήµατος. Η λύση του Συστήµατος µπορεί να υπολογιστεί µε τον Αλγόριθµο του Leviso. 9

FIR φίλτρα: Ορίζουµε τις ποσότητες: q h A = { 0,,..., } = [!" (0)!" ()!!" (!)] t = [h 0 h!h! ] t R = ( (0) () ) () (0) () ( ) () (0) Εξισώσεις Wiee-Hopf: R h = q 20

Ο Αλγόριθµος του Leviso Εξισώσεις Wiee-Hopf: R h = q, =, 2,..., R = ( (0) () ) () (0) () ( ) () (0) = R p t p (0) R h R = p p h (0) = p 0 t t 0 h q 2

Ο Αλγόριθµος του Leviso Άρα: =, ) ( ) 0 ( t h p 0 h h R ς χ = = 0 (0) 0 t t h p q h p p R h R = ε 0 a R Γενική µορφή Συστηµάτων: t a a ] () ) ( [ = a 22 Γραµµική Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων

A = {0,,...} Αιτιατό φίλτρο Wiee Εξισώσεις Wiee-Hopf!" (m) = # h!! (m! ), $m % =0 Βέλτιστο αιτιατό ντετερµινιστικό φίλτρο " # H (e j! ) = [! (e j! )] + & "# % ( $ %[! "" (e j! )] " '( + [! "" (e j! )] + 23