实验报告册 数字图形图像处理 维纳滤波器 matlab 实现 学 院: 人民武装学院学院 专 业: 计算机科学与技术 班 级: 11级计科班 学 号: 1120070544 学生姓名: 苏靖 指导教师: 维纳滤波的原理及其matlab 实现,以案例的形式展示FIR 维纳滤波的特性
维纳滤波概述 维纳(Wiener)是用来解决从噪声中提取信号的一种过滤(或滤波)方法
这种线性滤波问题,可以看做是一种估计问题或一种线性估计问题
一个线性系统,如果它的单位样本响应为)(nh,当输入一个随机信号)(nx,且 )()()(nvnsnx ( 1) 其中)(nx表示信号,)(nv)表示噪声,则输出)(ny为 mmnxmhny)()()( ( 2) 我们希望)(nx通过线性系统)(nh后得到的)(ny尽量接近于)(ns,因此称)(ny为)(ns的估计值,用^ )(ns表示,即 ^ )()(nsny ( 3) 则维纳滤波器的输入—输出关系可用下面图1 表示
图 1 实际上,式(2)所示的卷积形式可以理解为从当前和过去的观察值)(nx,)1( nx,)2( nx…)(mnx, …来估计信号的当前值^ )(ns
因此,用)(nh进行过滤问题实际上是一种统计估计问题
一般地,从当前的和过去的观察值)(nx,)1( nx,)2( nx…估计当前的信号值^ )()(nsny成 为 过 滤 或 滤 波 ; 从 过 去 的 观 察 值 , 估 计 当 前 的 或 者 将 来 的 信 号 值)0)(()(^NNnsny称 为 外 推 或 预 测 ; 从 过 去 的 观 察 值 , 估 计 过 去 的 信 号 值)1)(()(^NNnsny称为平滑或内插
因此维纳滤波器又常常被称为最佳线性过滤与预测或线性最优估计
这里所谓的最佳与最优是以最小均方误差为准则的