Исследование и разработка алгоритмов адаптивной фильтрации негауссовских сигналов в каналах связи
Диссертация
Основное содержание работы докладывалось и обсуждалось на XIII, XIV и XV Российской научно-технической конференции ПГУТИ (Самара, 2006 г., 2007 г. и 2008 г.), на VII и VIII Международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Самара, 2006 г. Уфа, 2007 г.), на IX и X Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (Москва, 2007 г… Читать ещё >
Список литературы
- Уидроу, Б. Адаптивная обработка сигналов / Б. Уидроу, С. Стринз- пер. с англ. под ред. В. В. Шахгильдяна. — М.: Радио и связь, 1989. — 440 е.: ил.
- Haykin, S. Adaptive filter theory / S. Haykin. Изд. 3-е. — NJ: Prentice-Hall. — 1996. — P. 989.
- Haykin, S. Adaptive filters./ S. Haykin // IEEE Transactions on Communications. 1995. — Vol. 7. — P. 547−553.
- Manolakis, D. G. Statistical and adaptive signal processing: spectral estimation, signal modeling, adaptive filtering and array processing / D. G. Manolakis, V. K. Ingle, S. M. Kogan. MA: Artech house publishers, 2005.-P. 816.
- Горячкин, О. В. Методы слепой обработки сигналов и их приложения в системах радиотехники и связи / О. В. Горячкин. — М.: Радио и связь, 2003.-230 е.: ил.
- Sato, Y. Two extensional applications of zero-forcing equalization method / Y. Sato // IEEE Transactions on Communications. 1975. — Vol. COM-23. -P. 684−687.
- Godard, D. N. Self-recovering equalization and carrier tracking in a two-dimensional data communication system / D. N. Godard // IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process. 1980. — Vol. COM-27. — P. 1867−1875.
- Treichler, J. R. A new approach to multipath correction of constant modulus signals / J. R. Treichler, B. G. Agee // IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process. 1983. — Vol. ASSP-31. — P. 459−471.
- Hatzinakos, D. Blind equalization using a tricepstrum based algorithm
- D. Hatzinakos, C. L. Nikias // IEEE Transactions on-Communications. —i1991. Vol. COM-39. — P. 669−682.
- Прокис, Д. Цифровая связь. / Д. Прокис- пер. с англ. под ред. Д. Д. Кловского. М.: Радио и связь, 2000. — 800 е.: ил.
- Pham, D. Т. Blind separation of mixture of independent sources through a quasi-maximum likelihood approach / D. T. Pham, P. Garrat // IEEE Transactions on Signal Processing. -1997. — Vol. COM-45. P. 1712−1725.
- Bell, A. J. An information-maximization approach to blind separation and blind diconvolution / A. J. Bell, T. J. Sejnowski // Neural Computation. 1995.-Vol. 6.-P. 1129−1159.
- Сейдж, Э. Теория оценивания и ее применение в^ связи и управлении / Э. Сейдж, Мейлс- пер. с англ. под ред. Б. Р. Левина — М.: Связь, 1976.-496 с.
- Грант, П. М. Адаптивные фильтры / П. М. Грант, К. Ф. Н. Коуэн, Б. Фридлендер, Д. Р. Трейчлер, Д. М. Тернер, Э. Р. Феррара, П. Ф. Адаме — пер. с англ. под. ред. Коуэна К. Ф. Н. и Гранта П. М. М.: Мир, 1988.-392 е., ил.
- Айфичер, Э. С. Цифровая обработка сигналов: практический подход / Э. С. Айфичер, Б. У. Джервис. Изд. 2-е — М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. — 992 е.: ил.
- Zaknich, A. Principles of adaptive filters and self-learning systems. / A. Zaknich. Springer, 2005. — P. 397.
- Nascimento, V.H. On the learning mechanism of adaptive filters / V.H. Nascimento, A.H. Sayed // IEEE Trans. Signal Process. Vol. 48(6), -P. 1609 (2000).
- S. Haykin, B. Widrow, Energy conservation and the learning ability of LMS adaptive filters, In Least-mean-square adaptive filters: New Insights, pp. 79−104, Wiley, NY, 2003.
- Widrow, B. Adaptive switching circuits / B. Widrow, M. E. Hoff // IRE WESCON Convention Record. 1960. — P. 96−104.
- Sayed, A. H. A state-space approach to adaptive RLS filtering / A. H. Sayed, T. Kailath // IEEE Signal Processing Magazine. 1994. — Vol. 11, № 3. — P. 18−60.
- Morf, M. Square root algorithms for least squares estimation / M. Morf, T. Kailath // IEEE Transactions on Automatic Control. — 1975. — Vol. AC-20, № 4. P. 487−497.
- Lee, D. T. L. Recursive least-square ladder estimation algorithms / D. T. L. Lee, M. Morf, B. Friedlander // IEEE Transactions on Circuits And Systems.- -1981.- Vol. CAS-28, № 6. P. 467−481.
- Lev-Ari, H. Least squares adaptive lattice and transversal filters: A unified geometrical theory / H. Lev-Ari, T. Kailath, J. Cioffi // IEEE on Information Theory. 1984. — Vol. IT-30, № 2. — P. 222−236.
- Honig, M. L. Adaptive Filters — Structures, Algorithms and Applications / M. L. Honig, D. G. Messerschmitt. — Kluwer Academic Publishers, 1984.
- Nascimento, V. H. Analysis of the hierarchical LMS algorithm / V. H. Nascimento // IEEE Commun. lett. 2003. — Vol. 10, № 3. — P. 78−81.
- Woo, T.-K. Fast hierarchical least mean square algorithm / T.-K. Woo // IEEE Signal Processing lett. 2001. — Vol. 8. — P. 289−291.
- Nascimento, V. H. HRLS: A more efficient RLS algorithm for adaptive FIR filtering / V. H. Nascimento // IEEE Commun. lett. 2001. -Vol. 5.-P. 81−84.
- Al-Naffouri, Т. Y. Transient analysis of data-normalized adaptive filters / T. Y. Al-Naffouri, A. H. Sayed // IEEE Trans. Signal Processing. -2003.-Vol. 51, № 3. -P. 639−652.
- Tarrab, Ml Convergence and performance analysis of normalized LMS algorithm with uncorrelated Gaussian data / M. Tarrab, A. Feuer // IEEE Trans. Inform. Theory. -1988. Vol. 34. — P. 680−690.
- Rupp, M. The behavior of LMS and NLMS algorithms in the presence of spherically invariant processes / M. Rupp // IEEE Trans. Signal Processing. 1993.-Vol. 41.-P. 1149−1160.
- Slock, D. Т. M. On the convergence behavior of the LMS and normalized LMS algorithms. / D. Т. M. Slock // IEEE Trans. Signal Processing. 1993. — Vol. 41. — P. 2811−2825.
- Bershad, N. J. Behavior of the s -normalized LMS algorithms with Gaussian inputs / N. J. Bershad // IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing. -1987 Vol. ASSP-35. — P. 636−644.
- Al-Naffouri, T. Y. Analysis of the normalized LMS algorithms with Gaussian inputs / T. Y. Al-Naffouri, A. H. Sayed // IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing. 1986. — Vol. ASSP-34. — P. 793−806.
- Douglas, S. C. Normalized data nonlinearities for LMS adaptation / S. C. Douglas, T. H.-Y. Meng // IEEE Trans. Signal Processing. -1994. Vol. 42.-P. 1352−1365.
- Hyun-Chool Shin. Mean-Square performance of a family of affine projection algorithms / Hyun-Chool Shin, A. H. Sayed // IEEE Trans. Signal Processing. 2004. — Vol. 52. — P. 90−102.
- Abadi, M. S. E. Mean-square performance of adaptive filter algorithms in nonstationary environments / M. S. E. Abadi, J. H. Husoy // International journal of signal processing. 2007. — Vol. 4, № 3. p. 182 188.
- Ozeki, К. An adaptive filtering algorithm using an orthogonal projection to an affine subspace and its properties / K. Ozeki, T. Umeda // Electron. Commun. Jpn. 1984. — Vol. 67-A, №.5. — P. 19−27.
- Bershad, N. J. A stochastic analysis of the affine projection algorithm for gaussian autoregressive inputs / N. J. Bershad, D. Linebarger, S. McLaughlin // ICASSP: proc. UT: Saly Lake City, 2001. — P. 3837−3840.
- Walach, E. The least mean fourth (LMF) adaptive algorithm and its family / Walach E., Widrow B. // IEEE Trans. Inform. Theory. — 1984. — Vol. IT-30, № 2. P. 275−283.
- Nascimento, V. H. Analysis of the least mean fourth algorithm based on Gaussian distributed tap weights / V. H. Nascimento, J. С. M. Bermudez, // EUSIPC02000. Tampere, Sept. 2000.
- Hbscher, P. I. An improved statistical analysis of the least mean fourth (LMF) adaptive algorithm / P. I. Hbscher, J. С. M. Bermudez // IEEE Trans. Signal Processing. -2003. Vol. 51, № 3. — P. 664−671.
- Nascimento, V. H. When is the least-mean fourth algorithm mean-square stable? / V. H. Nascimento, J. С. M. Bermudez // IEEE International conference on Acoustics, Speech and Signal Processing 2005. -2005. — Vol. IV.-P. 341−344.
- Nascimento, V. H. Probability of divergence for the least-mean fourth (LMF) algorithm / V. H. Nascimento, J. С. M. Bermudez'// IEEE Trans, on Signal Proces. 2006. — Vol. 54, № 4.-P. 1376−1385.
- Chambers, J. A. Least mean mixed-norm adaptive filtering / J. A. Chambers, O. Tanrikulu, A. G. Constantindes // Electron. Lett. — 1994. -Vol. 30- №. 19. P. 1574−1575.
- Chambers, J. A. Convergence and steady-state properties of the least mean mixed-norm (LMMN) adaptive algorithm / J. A. Chambers, O. Tanrikulu // Inst. Elect. Eng., Vis., Image signal process. June. 1996. — Vol. 143, № 3.-P. 137−142.
- Shin, H.-C. Mean-square performance of data-reusing adaptive algorithms / H.-C. Shin, W.-J. Song, A. H. Sayed // IEEE Signal Processing Lett. 2005. — Vol. 12, № 12.-P. 851−854.
- Apolinario, J. Convergence analysis of the binormalized data-reusing LMS algorithm / J. Apolinario, M. L. Campos, P. S. R. Diniz // IEEE Signal Processing. 2000. — Vol. 48. — P. 3235−3242.
- Schnaufer, B. A. New data-reusing LMS algorithms for improved convergence / B. A. Schnaufer, W. K. Jenkis // Int. Symp. Circuits Systems. 1998.-P. 1584−1588.
- Duttweiler, D. L. Adaptive filter performance with nonlinearities in the correlation multiplier / D. L. Duttweiler // IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing. 1982. — Vol. ASSP-30. — P. 578−486.
- Gibson, J. MVSE adaptive filtering subject to a constraint on MSE / J. Gibson, S. Gray // IEEE Trans. Circuits Syst. 1988. — Vol. 35. — P. 603 608.
- Sethares, W. Adaptive algorithms with nonlinear data and error function / W. Sethares // IEEE Signal Processing. 1992. — Vol. 40. — P. 2199−2206.
- Mathews, V. Improved convergence analysis of stochastic gradient adaptive filters using the sign algorithm / V. Mathews, S. Cho // IEEE
- Trans. Acoust., Speech, Signal Processing. 1987. — Vol. ASSP-35. — P. 450−454.
- Bershad, N. J. On error saturation nonlinearities in LMS adaptation / N. J. Bershad // IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing. 1988. -Vol. 36.-P. 440−452.
- Bershad, N. J. Saturation effects in LMS adaptive echo cancellation for binary data / N. J. Bershad, M. Bonnet // IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing. 1990. — Vol. 38. — P. 1687−1696.
- Eweda, E. Comparison of RLS, LMS, and sign algorithms for tracking randomly time-varying channels / E. Eweda // IEEE Signal Processing. — 1994. Vol. 42. — P. 2937−2944.
- Claasen, T. Comparison of the convergence of two algoritms for adaptive FIR digital filters / T. Claasen, W. Mecklenbrauker // IEEE Trans. Circuits Syst. -1981. Vol. CAS-28. — P. 510−518.
- Florian, S. Performance analysis of the LMS algorithm with a tapped delay line (two-dimensional case) / S. Florian, A. Feuer // IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing. -1986. Vol. ASSP-34. — P. 15 421 549.
- Douglas, S. C. Exact expectation analysis of the LMS algorithm filter / S. C. Douglas, W. Pan // IEEE Signal Processing. Vol. 43. — P. 28 632 871.
- Nascimento, V. H. Stability of the 1ms adaptive filter by means of a state equation / V. H. Nascimento, A. H. Sayed, // Annual Allerton Conf. Commun., Contr., Comput. 1998. — P. 242−251.
- Gardner, W. A. Learning characteristic of stochastic-descent algorithms: A general study, analysis, and critique / W. A. Gardner // IEEE Signal Processing. 1984. — Vol. 6, № 2. — P. 113−133.
- Feuer, A. Convergence analysis of LMS filter with uncorrelated Gaussian data / A. Feuer, E. Weinstein // IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing. 1985. — Vol. ASSP-33.
- Husoy, J. H. A unified framework for adaptive filtering / J. Ы. Husoy // NORSING: proc. Bergen, Norway, Oct. 2003.
- Sharma, R. Asymptotic analysis of stochastic gradient-based, adaptive filtering algorithms with general cost functions / R. Sharma, William A. Sethares, J. A. Bucklew // IEEE Signal Processing. 1996. — Vol. 44, № 9. -P. 2186−2194.
- Sethares, W. A. Adaptive algorithms with nonlinear data and error functions / W. A. Sethares // IEEE Signal Processing. 1992. — «Vol. 40, № 9.-P. 2199−2206.
- Yousef, N. R. A unifed approach to the steady-state and tracking analyses of adaptive filters / N. R. Yousef, A. H. Sayed // IEEE Signal Processing.-2001.-Vol. 49, №. 2.-P. 314−324.
- Al-Naffouri, T. Y Transient analysis of adaptive filters with error nonlinearities / T. Y Al-Naffouri, A. H. Sayed // IEEE Trans. Signal Processing.-2003.-Vol. 51, № 3.-P. 653−663.
- Sayed, A. H. A time-domain feedback analysis of adaptive algorithms via the small gain theorem / A. H. Sayed, M. Rupp // SPIE. 1995. — Vol. 2563.-P. 458−469.
- Sayed, A. H. A time- domain feedback analysis of filtered-error adaptive gradient algorithms / A. H. Sayed, M. Rupp, // IEEE Trans. Signal Processing. 1996. — Vol. 44. — P. 1428−1439.
- A. H. Sayed, M. Rupp, Robustness issues in adaptive filtering, in DSP Handbook, Boca Raton, FL: CRC, 1998, ch. 20.
- Sayed, A. H. On the convergence of blind adaptive equalizers for constant-modulus signals / A. H. Sayed, M. Rupp // IEEE Trans. Commun. 2000. — Vol. 48. — P. 795−803.
- Карташевский, В. Г. Обзор современных алгоритмов адаптивной фильтрации / В. Г. Карташевский, С. В. Шатилов // Труды XIV международная научно-техническая конференция „Радиолокация, навигация, связь“. — Воронеж, 2008. — С. 968−974.
- Jones, S. К. Analysis of error-gradient adaptive linear estimators for a class of stationary dependent processes / S. K. Jones, R. K. Cavin, W. M. Reed // IEEE Trans. Inform. Theory. 1982. — Vol. IT-28. — P. 318−329.
- Gay, S. L. Acoustic signal processing for telecommunication / S. L. Gay, J. Benesty. 2 edition — Springer, 2000. — P. 333.
- Mathews, V. J. A stochastic gradient adaptive filter with gradient adaptive step size / V. J. Mathews, Z. Xie // IEEE Signal Processing. -1993.-Vol. 41.-P. 2075−0287.
- Kanemasa, A. An adaptive-size sign algorithm for fast convergence of a data echo canceller / A. Kanemasa, K. Niwa // IEEE Trans. Commun. — 1987.-Vol. 35.-P. 1102−1108.
- Kwong, R. H. A variably step-size LMS algorithm / R. H. Kwong, E. W. Johnston // IEEE Signal Processing. 1992. — Vol. 40. — P. 1633−1642.
- Aboulnasr, T. A robust variable step-size LMS-type algorithm: Analysis and simulations / T. Aboulnasr, K. Mayys // IEEE Trans. Signal Processing. 1997. — Vol. 45. — P. 631−639.
- Mader, A. Step-size control for acosustic echo cancellation filters -An overview / A. Mader, H. Puder, G. U. Schmidt // IEEE Trans. Signal Processing. 2000. — Vol. 45. — P. 1697−1719.
- Shin’ichi Koike A class of adaptive step-size control algorithms for adaptive filters / Shin» ichi Koike // IEEE Trans. Signal Processing. 2002. -Vol. 50, № 6.-P. 1315−1326.
- Сейдж, Э. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении / Э. Сейдж, Дж. Меле- под. ред. Б. Р. Левина М.: Сов. радио, 1976.-496 с.
- Bierman, G. J. Factorization methods for discrete sequential estimation / Bierman, G. J. — NY: Academic Press., 1977. — P. 256.
- Morf, M. Square root algorithms for least squares estimation / M. Morf, K. Kailath // IEEE Transsac. on Automatic Control. 1975. — Vol. AC-20, № 4. — P. 487−497.
- А. Н. Sayed, К. Kailath, Recursive Least-square adaptive filters, in DSP handbook, ch. 21, CRC Press., 1998.
- Lawson, C. L. Solving Least-square problems / C. L. Lawson, R. J. Hanson. Society for Industrial Mathematics, 1987. — P. 350.
- Shynk, J. J. Frequency-domain and multirate adaptive filtering / J. J. Shynk // IEEE SP magazine. 1992. — P. 14−37.
- Карташевский, В.Г. Псевдобайесовская фильтрация негауссовского сигнала / В. Г. Карташевский, С. В. Шатилов // Тексты докладов XIII Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж, 2007. — С. 859−863.
- Малахов, А.Н. Кумулянтный анализ случайных негауссовских процессов и их преобразование / А. Н. Малахов. — М.: Сов. радио, 1978.-376 с.
- Кендалл. М., Стьюарт, Теория распределений / М. Кендалл, Стьюарт- перв. с англ. под ред. А. Н. Колмогорова. — М.: Наука, 1966. — 588 с. с ил.
- Шатилов, С.В. Приближенное вычисление центральных моментов негауссовского случайного процесса / С. В. Шатилов // Труды VI Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов». — Казань, 2007. — С. 351−352.
- Шатилов, С.В. Об эффективном использовании кумулянтов при решении задачи оценивания характеристик негауссовского случайного процесса / С. В. Шатилов // Тезисы докладов Восьмого Всероссийского
- Симпозиума по Прикладной и Промышленной Математике. Сочи-Адлер, 2008. — С. 377−378.
- Шатилов, С.В. Применение кумулянтов при оценивании центральных моментов негауссовского случайного процесса / С. В. Шатилов // Труды 10-й Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (DSPA-2008). — Москва, 2008. — С. 162−163.
- Тихонов, В.И. Нелинейная фильтрация и квазикогерентный прием сигналов / В. И. Тихонов, Н. К. Кульман. — М.: Сов. Радио, 1975. -704 с.
- Пугачев, B.C. Теория стохастических систем / Пугачев B.C., Синицын И. Н. М.: Логос, 2004. — 1000 с.
- Дашевский, М.Л. Приближенный анализ нелинейных, нестационарных динамических систем / М. Л. Дашевский, Р. Ш. Липцер // Автоматика и телемеханика. 1967. — № 8. — С. 33−43.
- Дашевский, М.Л. Приближенный анализ точности нестационарных нелинейных систем методом семиинвариантов / М. Л. Дашевский // Автоматика и телемеханика. 1967. — № 11. — С. 62−81.
- Шатилов, С.В. Применение кумулянтов при оценивании центральных моментов негауссовского случайного процесса / С.В.
- Шатилов // Инфокоммуникационные технологии. 2008. — Т.6, № 1. -С. 16−19.
- Mathes, J.H. Numerical methods using matlab / J.H. Mathes, K.D. Fink Prentice Hall, 1999. — 662 c.
- Миронов, M.A. Марковские процессы / M.A. Миронов, В. И. Тихонов. М., Сов. Радио, 1977. — 488 с.
- Шатилов, С.В. Применение кумулянтов при оценивании моментов негауссовского случайного процесса / С. В. Шатилов // Радиотехника. — 2009. (в печати).
- Бахвалов Н.С. Численные методы / Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельников Г. М. 4-е изд. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. -636 с.
- Шатилов, С.В. Адаптивная фильтрация негауссовских процессов / С. В. Шатилов // Тезисы докладов XIII Российск. научн. конф. профессорско-преподавательского состава ПГАТИ. ПГАТИ, Самара, 2006. — С.16−17.
- Карташевский, В.Г. Обработка пространственно-временных сигналов в каналах с памятью / В. Г. Карташевский. М.: Радио и связь, 2000. — 272 е.: 78 ил.
- Быков, B.B. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике / B.B. Быков. М.: Советское радио, 1971. — 328 с.
- Вентцель, А.Д. Курс теории случайных процессов / А. Д. Вентцель. Изд. 2-е, доп. — М.: Наука, Физматлит, 1966. — 400 с.
- Поляк, Ю.Г. Вероятностное моделирование на электронных вычислительных машинах / Ю. Г. Поляк. М.: Советское радио, 1971 — 400 с.
- Левин, Б.Р. Теоретические основы статистической радиофизики / Б. Р. Левин. М.: Советское радио, Т.1. — 1969. — 728 с.