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智能手環(huán)如何應(yīng)用到具體信號的濾波過程中

通信工程師專輯 ? 來源:通信工程師專輯 ? 作者:通信工程師專輯 ? 2021-11-08 15:42 ? 次閱讀

這幾天繼續(xù)不斷的看論文和寫文章,而且還在射陽老家的書屋里面看了很多書,這可以幫助我排解腦中的郁悶!畢竟算法的進(jìn)展過程中要死大量的腦細(xì)胞。死的再多,只要能出結(jié)果那也值,繼續(xù)講課!

之前在第六章 智能手環(huán)之技術(shù)應(yīng)用(10)—心率算法的優(yōu)化(LMS算法)文章中給出了LMS算法的函數(shù)程序,那么如何應(yīng)用到具體信號的濾波過程中呢?一起來看程序吧!本文不僅給出理論仿真程序,還會結(jié)合理論仿真程序逐步的寫出用于PPG信號自適應(yīng)濾波的程序。兩部分程序的比較學(xué)習(xí)會有助于大家對于理論的掌握!!!

本系列文章的產(chǎn)生伴隨著研發(fā)過程的深入,所以程序的復(fù)雜度是逐漸增加的。強烈建議大家從頭開始看起,慢慢的增加難度!突然看本篇,很多人應(yīng)該理解不了!但本文給出的算法程序的針對性特別強也特別實用!

上菜了!

% example_lms_v1

% data:2021-10-25

%%% 程序說明

% 演示lms算法完成濾波的過程!

close all;

% 周期信號的產(chǎn)生

t = 0:99;

xs = 10*sin(0.5*t);

figure;

subplot(2,1,1);

plot(t,xs);grid;

ylabel(‘幅值’);

title(‘輸入周期性信號’);

% 噪聲信號的產(chǎn)生

randn(‘state’,sum(100*clock));

xn = randn(1,100);

subplot(2,1,2);

plot(t,xn);grid;

ylabel(‘幅值’);

xlabel(‘時間’);

title(‘隨機(jī)噪聲信號’);

%%% 信號濾波

xn = xs+xn; % 含有噪聲的周期信號

xn = xn‘ ; % 輸入信號序列

dn = xs’ ; % 預(yù)期結(jié)果序列

M = 20 ; % 濾波器的階數(shù)

rho_max = max(eig(xn*xn‘)); % 輸入信號相關(guān)矩陣的最大特征值

mu = rand()*(1/rho_max) ; % 收斂因子 0 《 mu 《 1/rho

[yn,W,en] = function_LMS(xn,dn,M,mu);

% 繪制濾波器輸入信號

figure;

subplot(2,1,1);

plot(t,xn);

grid;

ylabel(’幅值‘);

xlabel(’時間‘);

title(’濾波器輸入信號‘);

% 繪制自適應(yīng)濾波器輸出信號

subplot(2,1,2);

plot(t,yn);

grid;

ylabel(’幅值‘);

xlabel(’時間‘);

title(’自適應(yīng)濾波器輸出信號‘);

% 繪制自適應(yīng)濾波器輸出信號,預(yù)期輸出信號和兩者的誤差

figure

plot(t,yn,’b‘,t,dn,’g‘,t,dn-yn,’r‘);

grid;

legend(’自適應(yīng)濾波器輸出‘,’預(yù)期輸出‘,’誤差‘);

ylabel(’幅值‘);

xlabel(’時間‘);

title(’自適應(yīng)濾波器‘);

figure

plot(en);

grid;

那么如果不用已知信號作為期望信號,會有什么樣的結(jié)果呢?這部分內(nèi)容以后會詳細(xì)講,先把實際采集到的PPG信號的LMS濾波程序?qū)懗鰜恚笙眿D總要見公婆!理論聯(lián)系實際!如果按照之前的寫法,程序中就無法把濾波器輸出的信號作為期望信號然后計算損失函數(shù)的值了!

只能改變函數(shù)的用法了!再聯(lián)系到PPG信號中的實際應(yīng)用,之前在應(yīng)用程序中使用這種函數(shù)的方法肯定行不通!!!本文內(nèi)容接近三千字,怎么這么長?因為后面有PPG信號的LMS濾波程序!

責(zé)任編輯:haq

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標(biāo)題:數(shù)字信號處理之信號處理仿真 第六章 智能手環(huán)之技術(shù)應(yīng)用(11)—心率算法的優(yōu)化(LMS算法)

文章出處:【微信號:gh_30373fc74387,微信公眾號:通信工程師專輯】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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