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最小均方算法误差

发布时间: 2024-11-24 13:02:31

① 当满足什么条件时,MMSE估计即为LMS算法

MMSE估计就是最小均方误差估计,通过求得一个合适的信道冲击响应(CIR),使得通过CIR计算出的接收数据与实际数据的误差的均方和最小。

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我上个月刚做过基于块状导频信息的LTE物理层上行信道的频域信道估计以及信道均衡。

部分算法如下(以下是基于单载波的)

假设循环前缀已经消除了实践弥散信道带来的符号间干扰,保证了子载波之间的正交性。并且信道为慢衰落信道,在一个OFDM符号内,可以认为保持不变。

均衡器接收到的信号可以表示为
y(t)=x(t)*h(t)+n(t)

y(t)为均衡器接收到的信号,h(t)为系统等效的冲击响应,x(t)为原始的输入信号,n(t)为系统中的噪声。

信道估计的任务就是在已知发送参考信息的情况下,对接受到的参考信息进行分析,选择合适的算法得到参考信息的信道冲击响应,即h(t),而数据信息的信道冲击响应则可以通过插值得到。

1) 最小二乘估计(LS)
该算法的目的是

有正交性原理,则可得LS估计

该估计为无偏估计,每估计一个新到衰落系数只需一次乘法,缺点是受噪声影响较大。

2) 线性最小均方误差估计(MMSE)
LMMSE估计属于统计估计,需要对信道的二阶统计量进行估计,利用信道相关性可以置信道噪声提高估计性能。以最小均方误差(MMSE)为准则,如下式:

为了降低计算的复杂度,一般将 用它的期望值 代替,信道性能不会产生明显恶化,则上式可变为

其中 为一个仅与调试的星座的大小有关的值, 为平均信噪比。
该算法的复杂度较高,随着X的改变, 须不断更新。

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不知道你的是物理模型和数据结构是什么样的,频域估计还是时域估计,基于导频信息还是盲信道估计?

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有点悲剧,Word里面的公式我不知道怎么插进来

② lms瀛︿範绠楁硶镄勬ラ

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③ lms算法是什么

LMS(Least mean square)算法,即最小均方误差算法。

lms算法由美国斯坦福大学的B Widrow和M E Hoff于1960年在研究自适应理论时提出,由于其容易实现而很快得到了广泛应用,成为自适应滤波的标准算法。在滤波器优化设计中,采用某种最小代价函数或者某个性能指标来衡量滤波器的好坏,而最常用的指标就是均方误差,也把这种衡量滤波器好坏的方法叫做均方误差准则。

lms算法的特点

根据小均方误差准则以及均方误差曲面,自然的我们会想到沿每一时刻均方误差 的陡下降在权向量面上的投影方向更新,也就是通过目标函数的反梯度向量来反 复迭代更新。由于均方误差性能曲面只有一个唯一的极小值,只要收敛步长选择恰当, 不管初始权向量在哪,后都可以收敛到误差曲面的小点,或者是在它的一个邻域内。

④ 实战数字信号处理之三十四 最小均方误差(MMSE)均衡器

在数字信号处理领域,最小均方误差(MMSE)均衡器是一种先进的均衡技术,旨在通过考虑噪声影响,实现与迫零均衡器相比更优性能。MMSE均衡器通过权衡噪声增强与干扰抑制,旨在最小化均方误差。

MMSE滤波器设计的目标是同时最小化误差方差和偏差,即最小化均方误差。具体地,设计一个长度为N的FIR MMSE均衡器时,考虑了一个离散时间信道模型,其模型包含延迟项以反映信道和均衡器的延迟。在训练阶段,假设接收的信息符号已知,用于滤波器优化。

误差信号反映了均衡器对接收到的符号的影响。通过MMSE均衡器设计,可以重新表达误差信号,以反映FIR均衡器对接收信号的处理方式。维纳滤波器问题要求找到能最小化均方误差ξ的均衡器滤波器系数w。

在复信号情况下,误差信号的表达式经过调整,涉及复滤波器系数和复接收信号。均方误差(MSE)可以被导出为包含自相关矩阵和互相关向量的函数。为找到MSE最小化的复抽头权重,通常通过求解维纳-霍夫方程。

MMSE均衡器的另一种形式允许端到端系统延迟,通过引入信噪比(SNR的倒数)与信道矩阵的共轭转置和单位矩阵的相互作用,提供了一种更为灵活的设计方式。在无噪声信道情况下,MMSE均衡器和迫零均衡器的解相同,但允许更大的系统设计灵活性。

MMSE均衡器的设计依赖于接收机的通道矩阵、噪声方差等信息。通过求解特定方程,可以找到最优的均衡器延迟,即矩阵的最大对角元素的索引。

为了设计和测试MMSE均衡器,可以使用MATLAB函数,该函数基于相关公式提供延迟优化设计。通过在相同信道模型下进行仿真,可以评估MMSE均衡器在不同延迟和抽头长度下的性能。优化后的MMSE均衡器能够有效补偿信道引入的失真,如图8.11所示。

均衡器延迟对通信链路性能至关重要,直接影响检测器块的性能。优化均衡器延迟的MATLAB函数(如zf_equalizer.m和mmse_equalizer.m)已集成计算最优决策延迟的代码,基于公式8.21和8.42的优化算法。

通过代码片段演示MMSE均衡器在不同抽头长度下的延迟优化过程。对于每个选定的抽头长度,均衡器延迟被扫描,并将均方误差(MSE)可视化比较。具有最小MSE的均衡器具有最佳延迟。相同的方法可用于测试迫零均衡器的延迟优化。

⑤ 如何用计算请问如何做信道估计中的MMSE估计

MMSE估计就是最小均方误差估计,通过求得一个合适的信道冲击响应(CIR),使得通过CIR计算出的接收数据与实际数据的误差的均方和最小。

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我上个月刚做过基于块状导频信息的LTE物理层上行信道的频域信道估计以及信道均衡。

部分算法如下(以下是基于单载波的)

假设循环前缀已经消除了实践弥散信道带来的符号间干扰,保证了子载波之间的正交性。并且信道为慢衰落信道,在一个OFDM符号内,可以认为保持不变。

均衡器接收到的信号可以表示为
y(t)=x(t)*h(t)+n(t)

y(t)为均衡器接收到的信号,h(t)为系统等效的冲击响应,x(t)为原始的输入信号,n(t)为系统中的噪声。

信道估计的任务就是在已知发送参考信息的情况下,对接受到的参考信息进行分析,选择合适的算法得到参考信息的信道冲击响应,即h(t),而数据信息的信道冲击响应则可以通过插值得到。

1) 最小二乘估计(LS)
该算法的目的是

有正交性原理,则可得LS估计

该估计为无偏估计,每估计一个新到衰落系数只需一次乘法,缺点是受噪声影响较大。

2) 线性最小均方误差估计(MMSE)
LMMSE估计属于统计估计,需要对信道的二阶统计量进行估计,利用信道相关性可以置信道噪声提高估计性能。以最小均方误差(MMSE)为准则,如下式:

为了降低计算的复杂度,一般将 用它的期望值 代替,信道性能不会产生明显恶化,则上式可变为

其中 为一个仅与调试的星座的大小有关的值, 为平均信噪比。
该算法的复杂度较高,随着X的改变, 须不断更新。

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不知道你的是物理模型和数据结构是什么样的,频域估计还是时域估计,基于导频信息还是盲信道估计?

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