05.06.2013 Views

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ.pdf - Nemertes

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ.pdf - Nemertes

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ.pdf - Nemertes

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΑΠΛΩΝ ΗΜΙΤΟΝΟΕΙΔΩΝ<br />

ΣΗΜΑΤΩΝ ΥΠΟ ΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΘΟΡΥΒΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8Ο: ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΟΣ ΕΚΤΙΜΗΤΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ<br />

ΣΤΑΘΜΙΣΜΕΝΗΣ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ (GWLP)<br />

8.1<br />

ΕΙΣΑΓΩΓΗ<br />

Βασιζόμενοι στην γραμμική πρόβλεψη και στην μέθοδο των ελαχίστων<br />

τετραγώνων,παρουσιάζονται 3 της μέσης τιμής και της διακύμανσης ενός από τους πιο<br />

υπολογιστικά αποδοτιορ με άλλους υπολογιστικά ελκυστικούς εκτιμητές συχνότητας.<br />

Ο μαθηματικός τύπος του απλού ημιτονοειδούς σήματος έιναι :<br />

xn sn qn<br />

,n=1,2…,N (1) με<br />

s Ae<br />

j( n )<br />

n<br />

<br />

(2). Το πλάτος,η συχνότητα και η φάση<br />

του ημιτονοειδούς σήματος,που συμβολίζονται με Α,ω,φ αντίστοιχα,θεωρούνται ως<br />

ντετερμινιστικές αλλά άγνωστες σταθερές,ενώ ο θόρυβος qn θεωρείται ότι είναι μία<br />

μηδενικής μέσης τιμής ‘’λευκή’’ Γκαουσιανή διαδικασία που έχει την μορφή:<br />

qn Aun jAvn<br />

, όπου Au n και Av n είναι πραγματικές ‘’λευκές’’ διαδικασίες<br />

μηδενικής μέσης τιμής και αυτές και με πανομοιότυπες αλλά άγνωστες διακυμανσεις<br />

σ 2 /2 και ασυσχέτιστες μεταξύ τους.Σκοπός μας είναι επίσης να εκτίμησουμε<br />

ακριβέστατα την συχνότητα ω, με , <br />

από Ν μετρήσεις του σήματος x n<br />

.<br />

με έναν υπολογιστικά απλο τρόπο μέσα<br />

Υπό την παρουσία ‘’λευκού’’ Γκαουσιανού θορύβου, η εκτίμηση μέγιστης<br />

πιθανοφάνειας ML της συχνότητας λαμβάνεται από το μέγιστο του περιοδογράμματος<br />

αλλά απαιτεί εκτενείς υπολογισμούς.Για να τους αποφύγουμε χρησιμοποιούμε<br />

ευρέως δύο μεθόδους,οι οποίες είναι η αυτοσυσχέτιση και οι προσεγγίσεις που<br />

βασίζονται στην φάση του σήματος. Παρόλο που οι δύο αυτές μεθόδοι είναι ίδιες με<br />

την έννοια ότι και οι δύο εξάγουν πληροφορίες για την γωνία,η βασική τους διαφορά<br />

είναι ότι η πρώτη χρησιμοποεί την φάση της συνάρτησης αυτοσυσχέτισης,η οποία<br />

συμβολίζεται με Rxx(l),όπου l είναι η καθυστέρηση,ενώ η δεύτερη θεωρεί την φάση<br />

του σήματος για να επιτύχει την εκτίμηση της συχνότητας.<br />

Βασισμένοι στην ιδιότητα γραμμικής πρόβλεψης ενός σήματος έχουμε επινοήσει τρεις<br />

εκτιμητές συχνότητας οι οποίοι μπορούν να θεωρηθούν ως γενίκευση της WLP<br />

(Weighted Linear Prediction) προσέγγισης.Όλοι αυτοί οι αλγόριθμοι οι οποίοι<br />

ονομαστικά είναι, GWLP 1, GWLP 2 και GWLP 3 μπορούν εύκολα να<br />

προγραμματιστούν μέσω υπολογιστών και η υπολογιστική τους πολυπλοκότητα μπορεί<br />

να συγκριθεί με αυτή των μεθόδων της αυτοσυσχέτισης και των μεθόδων που<br />

βασίζονται στην φάση του σήματος.Συγκεκριμένα έχουμε αποδείξει την σύγκλιση του<br />

αλγόριθμου GWLP 2 και έχουμε παράγει την διασπορά της, η οποία επιτυγχάνει το<br />

CRLB για λευκό Γκαουσιανό θόρυβο.<br />

Σελ. 88

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!