紀念一下我對Kalman的無限崇拜之情
今天用Kalman來求線性預測模型的系數,和LMS一對比,天啦嚕,我感嘆了半小時...
和LMS需要選合適的步長,樣本序列需要足夠長,叠代次數需要足夠多,相比,卡爾曼真是帥呆了!不需要步長!不需要蒙特卡羅若幹次!不需要1000個以上樣本點!精度還是比LMS高!LMS默默地擦了擦汗...
先說一下問題背景。起源都是維納濾波,如何根據一串輸入u(n)和期望響應d(n)來求濾波器系數,使得輸出和期望響應的均方誤差最小。
當期望響應為u(n),輸入為u(n-1)\u(n-2)\...u(n-M)時,就是所謂的線性預測問題。
在已知輸入信號的二階統計量p和R的情況下,最速下降就可以求系數,也不需要輸入信號;但這樣輸入就沒體現作用(輸入的變化),為了讓輸入的存在感更強點,就自己算自相關矩陣R和互相關矩陣p,於是LMS就這樣來了。
Kalman其實還是維納濾波。在線性預測問題上,狀態向量是濾波器系數,觀測量是輸入序列,kalman的最大優勢是它的步長是自適應的,不需要人為選擇
【關於LMS其實有很多改進版本,有一個歸一化LMS(對輸入歸一化),觀察它的叠代公式會發現,其實也是kalman的低配版】
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