白噪声是时间序列预测中的一个重要概念。如果一个时间序列是白噪声,它是一个随机数序列,不能预测。如果预测误差不是白噪声,它暗示了预测模型仍有改进空间。 在本教程中,你将学习Python中的白噪声时间序列
概述: 椒盐噪声(salt & pepper noise)是数字图像的一个常见噪声,所谓椒盐,椒就是黑,盐就是白,椒盐噪声就是在图像上随机出现黑色白色的像素。椒盐噪声是一种因为信号脉冲强度引起的噪声,产生该噪声的算法也比较简单。
加性噪声一般指热噪声、散弹噪声等,它们与信号的关系是相加,不管有没有信号,噪声都存在。
可以看出他们描述的属于不同的领域,高斯噪声是从概率方面描述,窄带是从带宽方面描述,白噪声是从功率方面描述。
matlab里和随机数有关的函数: (1) rand:产生均值为0.5、幅度在0~1之间的伪随机数。 (2) randn:产生均值为0、方差为1的高斯白噪声。 (3) randperm(n):产生1到n的均匀分布随机序列。 (4) normrnd(a,b,c,d):产生均值为a、方差为b大小为cXd的 随机矩阵。
自相关函数 与 功率谱密度 是一对 傅里叶变换对 , 如果自相关函数具备该特点 ,
在上一篇博客 【数字信号处理】相关函数应用 ( 相关函数应用场景 | 噪声中检测信号原理 ) 中 , 使用了公式推导的方法求相关函数 , 本篇博客使用 matlab 求相关函数 ;
大侠好,最近本媛比较忙,没有时间更新。时间太长,怕大家忘了我,今天我来了,今天由“82年的程序媛”本媛给大侠带来基于FIR滤波器的带限白噪声的设计,后续本媛还会继续更新产品项目开发心得,学习心得等,欢迎大家持续关注,话不多说,上货。
论坛下载: http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=94547 自适应滤波不同于IIR FIR的经典滤波器,它属于现代滤
白噪声是根据噪声的功率谱密度是否均匀来定义的,而高斯噪声则是根据它的概率密度函数是否服从正态分布来定义的.高斯白噪声是指噪声的概率密度函数满足正态分布统计特性,同时它的功率谱密度函数是常数的一类噪声.
本文基于 LabVIEW 仿真了单频脉冲信号(先导脉冲)和线性调频信号,全程伴有高斯白噪声。
- 高斯噪声(Gaussian noise)是指它的概率密度函数服从高斯分布的一类噪声。如果一个噪声,它的幅度分布服从高斯分布,而它的功率谱密度又是均匀分布的,则称它为高斯白噪声。
硬核发布基于STM32H7的自适应滤波器教程,无需matlab生成系数,支持自学习(2021-09-20) 论坛下载: http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=view
大侠好,欢迎来到FPGA技术江湖,江湖偌大,相见即是缘分。大侠可以关注FPGA技术江湖,在“闯荡江湖”、"行侠仗义"栏里获取其他感兴趣的资源,或者一起煮酒言欢。
功率和方差这两个概念,一个是表示信号的强度,一个是表示随机信号的一个统计量,为什么高斯白噪声的平均功率会等于它的方差呢?
1.什么是白噪声? 答:白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。白噪声或白杂讯,是一种功率频谱密度为常数的随机信号或随机过程。换句话说,此信号在各个频段上的功率是一样的,由于白光是由各种频率(颜色)的单色光混合而成,因而此信号的这种具有平坦功率谱的性质被称作是“白色的”,此信号也因此被称作白噪声。相对的,其他不具有这一性质的噪声信号被称为有色噪声。 理想的白噪声具有无限带宽,因而其能量是无限大,这在现实世界是不可能存在的。实际上,我们常常将有限带宽的平整讯号视为白噪音,因为这让我们在数学分析上更加方便。然而,白噪声在数学处理上比较方便,因此它是系统分析的有力工具。一般,只要一个噪声过程所具有的频谱宽度远远大于它所作用系统的带宽,并且在该带宽中其频谱密度基本上可以作为常数来考虑,就可以把它作为白噪声来处理。例如,热噪声和散弹噪声在很宽的频率范围内具有均匀的功率谱密度,通常可以认为它们是白噪声。 高斯白噪声的概念——."白"指功率谱恒定;高斯指幅度取各种值时的概率p (x)是高斯函数 高斯噪声——n维分布都服从高斯分布的噪声 高斯分布——也称正态分布,又称常态分布。对于随机变量X,记为N(μ,σ2),分别为高斯分布的期望和方差。当有确定值时,p (x)也就确定了,特别当μ=0,σ2=1时,X的分布为标准正态分布。
在通信系统中我们经常可以听到白噪声,那这个白噪声到底是什么意思呢。由于在一般通信系统的工作频率范围内热噪声的频谱是均匀分布的,好像白光的频谱在可见光的频谱范围内均匀分布那样,所以热噪声又称为白噪声。那热噪声又是什么呢,热噪声是电阻性器件中的自由电子运动产生的交流分量。这个是随机的,也是常用来分析问题的噪声。
小波变换是一种信号的时间——尺度(时间——频率)分析方法,它具有多分辨分析的特点,而且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力,是一种窗口大小固定不变但其形状可改变,时间窗和频率窗都可以改变的时频局部化分析方法。即在低频部分具有较低的时间分辨率和较高的频率分辨率,在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率,很适合于分析非平稳的信号和提取信号的局部特征,所以小波变换被誉为分析处理信号的显微镜。
ICA是用来分离混合源的技术。所以我们准备先混合,再分离,我们定义两个独立的源,上面的称为A,下面的称为B,代码如下:
, 求该信号的自相关函数 , 由于都是 实型号 , 不存在共轭 , 式子变为 :
我们先讲讲锁相放大器的基本结构示于下方图 ,包括信号通道、参考通道、相敏检测器 PSD 和低通滤波器 LPF 等。 各个模块的基本功能描述如下:
Matlab中为图片加噪声的语句是 (1)J = imnoise(I,type); (2)J = imnoise(I,type,parameters); 其中I为原图象的灰度矩阵,J为加噪声后图象的灰度矩阵; 一般情况下用(1)中表示即可,(2)中表示是允许修改参数, 而(1)中使用缺省参数; 至于type可有五种,分别为'gaussian'(高斯白噪声),'localvar' (与图象灰度值有关的零均值高斯白噪声),'poisson'(泊松噪声), 'salt & pepper'(椒盐噪声)和'speckle'(斑点噪声); 具体(2)中参数值的设定可根据个人需要; 其余情况以及若还有不懂请参考Matlab帮助文件。 比如说: I=imread('image.bmp'); J=imnoise(I,'salt & pepper'); imshow(J); 以上程序就表示把原图像加入椒盐噪声,但注意要把图像和以上程序的M文件放在同一个子目录下;
图像/视频超分领域近期并无突破性的方法出现,故近期计划将图像/视频超分相关方法进行一次综述性汇总。计划从不同点出发对图像/视频超分进行一次“反思”之旅。本文是该旅程的第一站:图像降质过程。
EMD算法能将原始信号不断进行分解,获取符合一定条件下的IMF分量。这些 IMF 分量之间的频率往往不同,这就为其在谐波检测方向的使用提供了一种思路。EMD 算法以其正交性、收敛性等特点被广泛用于信号处理等领域,但并不像小波分析或者神经网络那样,有固定的数学模型,因此它的一些重要性质仍还没有通过缜密的数学方法证明出。而且对模态分量 IMF 的定义也尚未统一,仅能从信号的零点与极值点的联系与信号的局部特征等综合描述。EMD 从理论到实际运用仍有很长的一段路要走。
图像的实质是一种二维信号,滤波是信号处理中的一个重要概念。在图像处理中,滤波是一常见的技术,它们的原理非常简单,但是其思想却十分值得借鉴,滤波是很多图像算法的前置步骤或基础,掌握图像滤波对理解卷积神经网络也有一定帮助。
往期周报汇总地址:http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=forumdisplay&fid=12&filter=typeid&typeid=104 1、硬核体验自适应滤波
趋势变动:在长时期内按某种规则稳定地呈现出来的持续向上或向下或保持在某一水平。季节变动:在一个年度内重复出现的周期性波动。它是诸如气候条件、生产条件、节假日或人们的风俗习惯等各种因素影响的结果。循环波动:是时间序列呈现出得非固定长度的周期性变动。循环波动的周期可能会持续一段时间,但与趋势不同,它不是朝着单一方向的持续变动,而是涨落相同的交替波动。不规则波动(随机变动):是许多不可控的偶然因素共同作用的结果,致使时间序列产生一种波浪形或震荡式的变动。
大家有没有听过音叉发出的声音?音叉振动产生的声波很接近正弦波。计算机合成的纯正正弦波,点击下面的音频即可试听。下面是频率为 100 HZ 的音频。
近几年来,视频流的技术环境发生了巨大的变化,互联网上的视频流量急剧增加。根据 Cisco 公司的报告的预测,视频流量将超过整个互联网使用量的 80%。这也使得人们对视频流和实时视频通信应用中的视频压缩的比特率与质量的权衡关系产生了更大的兴趣。然而这些编解码器在实际系统中的实际部署表明,还有其他考虑因素进一步限制了编解码器的性能,例如设备上的资源、云中的计算资源和 CDN(内容交付网络)中不同服务器之间的带宽。尤其是转码已经成为流媒体和通信生态系统的一个关键设备,使 Netflix、YouTube、Zoom、微软、Tiktok 和 Facebook 的视频应用成为可能。用户生成内容(UGC)的流媒体的一个主要问题是失真的影响,如噪音、曝光/光线和相机抖动。对于 UGC,这些失真通常会导致比特率提高,图片质量降低。
确知信号按照其强度可以分为能量信号和功率信号。功率信号按照其有无周期性划分,可以分为周期性信号和非周期性信号。
无论多么强大,机器学习都无法预测一切。例如与时间序列预测有关的领域中,表现得就不是很好。
自适应滤波器能够根据输入信号自动调整滤波系数进行数字滤波。作为对比,非自适应滤波器有静态的滤波器系数,这些静态系数一起组成传递函数。
在学习卡尔曼滤波器之前,首先看看为什么叫“卡尔曼”。跟其他著名的理论(例如傅立叶变换,泰勒级数等等)一样,卡尔曼也是一个人的名字,而跟他们不同的是,他是个现代人! 卡尔曼全名Rudolf Emil Kalman,匈牙利数学家,1930年出生于匈牙利首都布达佩斯。1953,1954年于麻省理工学院分别获得电机工程学士及硕士学位。1957年于哥伦比亚大学获得博士学位。我们现在要学习的卡尔曼滤波器,正是源于他的博士论文和1960年发表的论文《A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems》(线性滤波与预测问题的新方法)。如果对这编论文有兴趣,可以到这里的地址下载:http://www.cs.unc.edu/~welch/kalman/media/pdf/Kalman1960.pdf 简单来说,卡尔曼滤波器是一个“optimal recursive data processing algorithm(最优化自回归数据处理算法)”。对于解决很大部分的问题,他是最优,效率最高甚至是最有用的。他的广泛应用已经超过30年,包括机器人导航,控制,传感器数据融合甚至在军事方面的雷达系统以及导弹追踪等等。近年来更被应用于计算机图像处理,例如头脸识别,图像分割,图像边缘检测等等。 2.卡尔曼滤波器的介绍 (Introduction to the Kalman Filter) 为了可以更加容易的理解卡尔曼滤波器,这里会应用形象的描述方法来讲解,而不是像大多数参考书那样罗列一大堆的数学公式和数学符号。但是,他的5条公式是其核心内容。结合现代的计算机,其实卡尔曼的程序相当的简单,只要你理解了他的那5条公式。 在介绍他的5条公式之前,先让我们来根据下面的例子一步一步的探索。 假设我们要研究的对象是一个房间的温度。根据你的经验判断,这个房间的温度是恒定的,也就是下一分钟的温度等于现在这一分钟的温度(假设我们用一分钟来做时间单位)。假设你对你的经验不是100%的相信,可能会有上下偏差几度。我们把这些偏差看成是高斯白噪声(White Gaussian Noise),也就是这些偏差跟前后时间是没有关系的而且符合高斯分配(Gaussian Distribution)。另外,我们在房间里放一个温度计,但是这个温度计也不准确的,测量值会比实际值偏差。我们也把这些偏差看成是高斯白噪声。 好了,现在对于某一分钟我们有两个有关于该房间的温度值:你根据经验的预测值(系统的预测值)和温度计的值(测量值)。下面我们要用这两个值结合他们各自的噪声来估算出房间的实际温度值。 假如我们要估算k时刻的是实际温度值。首先你要根据k-1时刻的温度值,来预测k时刻的温度。因为你相信温度是恒定的,所以你会得到k时刻的温度预测值是跟k-1时刻一样的,假设是23度,同时该值的高斯噪声的偏差是5度(5是这样得到的:如果k-1时刻估算出的最优温度值的偏差是3,你对自己预测的不确定度是4度,他们平方相加再开方,就是5)。然后,你从温度计那里得到了k时刻的温度值,假设是25度,同时该值的偏差是4度。 由于我们用于估算k时刻的实际温度有两个温度值,分别是23度和25度。究竟实际温度是多少呢?相信自己还是相信温度计呢?究竟相信谁多一点,我们可以用他们的covariance来判断。因为Kg^2=5^2/(5^2+4^2),所以Kg=0.78,我们可以估算出k时刻的实际温度值是:23+0.78*(25-23)=24.56度。可以看出,因为温度计的covariance比较小(比较相信温度计),所以估算出的最优温度值偏向温度计的值。 现在我们已经得到k时刻的最优温度值了,下一步就是要进入k+1时刻,进行新的最优估算。到现在为止,好像还没看到什么自回归的东西出现。对了,在进入k+1时刻之前,我们还要算出k时刻那个最优值(24.56度)的偏差。算法如下:((1-Kg)*5^2)^0.5=2.35。这里的5就是上面的k时刻你预测的那个23度温度值的偏差,得出的2.35就是进入k+1时刻以后k时刻估算出的最优温度值的偏差(对应于上面的3)。 就是这样,卡尔曼滤波器就不断的把covariance递归,从而估算出最优的温度值。他运行的很快,而且它只保留了上一时刻的covariance。上面的Kg,就是卡尔曼增益(Kalman Gain)。他可以随不同的时刻而改变他自己的值,是不是很神奇! 下面就要言归正传,讨论真正工程系统上的卡尔曼。 3. 卡尔曼滤波器算法 (The Kalman Filter Algorithm) 在这一部分,我们就来描述源于Dr Kalman 的卡尔曼滤波器。下面的描述,会涉及一些基本的概念知识,包括概率(Probability),随即变量(Random Variable),高斯
该函数可以方便的为图像添加各种类型的噪声如高斯白噪声、椒盐噪声等。 参数介绍 image为输入图像数据,类型应为ndarray,输入后将转换为浮点数。 mode选择添加噪声的类别。字符串str类型。应为以下几种之一:
完整版教程下载地址:http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=94547 第49章 STM32F407的自适应滤波器实现,无需Ma
小波分析即用Mallat塔式算法对信号进行降阶分解。该算法在每尺度下将信号分解成近似分量与细节分量。近似分量表示信号的高尺度,即低频信息;细节分量表示信号的低尺度,即高频信息。
选自sobolev 机器之心编译 参与:Nurhachu Null、蒋思源 本文作者曾介绍一些现代变分推理理论。这些方法经常可用于深度神经网络并构造深度生成模型(例如 VAE 等),或者使用便于探索的随机控制来丰富确定性模型。本文介绍了一种随机计算图,它将随机变量分解为其它随机变量的组合以避免 BP 算法的随机性。 所有的这些变分推理的案例都会把计算图转换成随机计算图,即之前确定的那些结点会变成随机的。不过在这些结点中做反向传播的方式并不是简单与直观的,本文将介绍一些可能的方法。这次我们会注意到,为什么通
在信号处理系统中,我们经常会听到噪声温度这个概念,而且噪声温度的量纲也是K(凯氏温度), 那噪声温度是什么意思呢?为什么会用温度来衡量噪声的大小?
现在的社会越来越发达,科学技术不断的在更新,在信号和模拟电路里面经常要用到调制与解调,而AM的调制与解调是最基本的,也是经常用到的。用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能,制造出很多有用又实惠的电子产品,为我们的生活带来便利。在我们日常生活中用的收音机就是采用了AM调制的方式,而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。现用MATLAB中M文件实现本课程设计内容“基于MATLAB的AM调制解调实现”。在课程设计中,系统开发平台为Windows XP,MTALAB 2007,程序设计语言采用MATLAB 2007,程序运行平台为MATLAB 2007。通过MATLAB编写程序并加以调试能够实现AM的调制与调解,完成了课程设计的目标,并经过适当完善后,将可以在实际中应用。
这两种分类方式并不是割裂的,而是互相交叉的,用于图像处理的滤波器也有线性、非线性、自适应之分。
有损压缩通过变换和量化技术证明了其在视频压缩中的效率的同时,也表明其会带来量化错误问题。为了补偿这一误差,许多研究者开发了滤波技术,比如去块滤波、样本自适应偏移以及基于维纳的滤波。更进一步的,最近的编码标准将滤波技术应用于环内也取得了图像质量实质上的提高。目前,大部分的滤波技术集中在环路内,作为预处理的滤波还没有被广泛用于有损视频压缩,尤其是最近的视频编码标准 HEVC 和 VVC 中。少部分研究者根据视频压缩标准,基于传统的信号处理技术来进行预处理以提高视频质量,这样做复杂度低但是效率有限。
摘要 现在的社会越来越发达,科学技术不断的在更新,在信号和模拟电路里面经常要用到调制与解调,而AM的调制与解调是最基本的,也是经常用到的。用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能,制造出很多有用又实惠的电子产品,为我们的生活带来便利。在我们日常生活中用的收音机就是采用了AM调制的方式,而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。现用MATLAB中M文件实现本课程设计内容“基于MATLAB的AM调制解调实现”。在课程设计中,系统开发平台为Windows XP,MTALAB 2007,程序设计语言采用MATLAB 2007,程序运行平台为MATLAB 2007。通过MATLAB编写程序并加以调试能够实现AM的调制与调解,完成了课程设计的目标,并经过适当完善后,将可以在实际中应用。
高斯噪声是指幅值的概率密度函数服从高斯分布的噪声,如果其功率谱密度服从均匀分布,则为高斯白噪声。
来源:DeepHub IMBA本文约1800字,建议阅读8分钟高斯噪声是深度学习中用于为输入数据或权重添加随机性的一种技术。 在数学上,高斯噪声是一种通过向输入数据添加均值为零和标准差(σ)的正态分布随机值而产生的噪声。正态分布,也称为高斯分布,是一种连续概率分布,由其概率密度函数 (PDF) 定义: pdf(x) = (1 / (σ * sqrt(2 * π))) * e^(- (x — μ)² / (2 * σ²)) 其中 x 是随机变量,μ 是均值,σ 是标准差。 通过生成具有正态分布的随机
如今的修图软件真是厉害,专业级的ps不说,手机上的各种修图软件也是强大无比。尤其是各种厉害又好玩的滤镜真是让人感叹技术可以改变生活,让芒果忍不住好奇了解了解图像处理中的滤镜。
本文介绍了状态空间建模,其观测值来自指数族,即高斯、泊松、二项、负二项和伽马分布。在介绍了高斯和非高斯状态空间模型的基本理论后,提供了一个泊松时间序列预测的说明性例子。最后,介绍了与拟合非高斯时间序列建模的其他方法的比较。
状态空间建模是一种高效、灵活的方法,用于对大量的时间序列和其他数据进行统计推断(点击文末“阅读原文”获取完整代码数据)。
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