[发明专利]用于敞开式激波报靶系统的RLS自适应滤波方法

权利要求书

1.用于敞开式激波报靶系统的RLS自适应滤波方法，其特征在于，包括有如下步骤：

步骤1，含噪的弹丸激波信号的采集：采集弹丸着靶时产生的含噪弹丸激波信号d(n)：

d(n)＝s(n)+v(n)

其中，s(n)为纯净的激波信号，v(n)为背景噪声信号，n为弹丸信号采样时刻长度；

步骤2，对含噪的弹丸激波信号做延迟处理：将d(n)延迟K个采样间隔后得到含噪弹丸激波信号x(n)：

x(n)＝s(n+K)+v(n+K)

其中，s(n+K)为延迟后纯净的激波信号，v(n+K)为延迟后的背景噪声信号，在延迟K后使得s(n)与延迟后的s(n+K)仍有很大相关性，而v(n)与v(n+K)不相关；

步骤3，设定自适应滤波初始值：

w(0)＝0

P(0)＝δ^-1I

λ(1)＝λ_max

其中，w为滤波器权系数，P为滤波器自相关逆矩阵,矩阵参数δ为一个很小的值，一般取0.001，I为单位矩阵，λ为遗忘因子；

步骤4，引入可变遗忘因子：在RLS算法的代价函数中引入可变遗忘因子，形成一种基于可变遗忘因子的RLS算法；

步骤5，滤波器权系数更新，输出去噪后的激波信号：根据含噪弹丸激波信号d(n)与延迟K个采样间隔的含噪弹丸激波信号x(n)，以代价函数最小为准则通过基于可变遗忘因子的RLS算法不断更新自适应滤波器权系数，使得滤波器权系数快速收敛至最佳，输出去噪后的弹丸激波信号。

2.根据权利要求1所述的用于敞开式激波报靶系统的RLS自适应滤波方法，其特征在于，步骤2中所述的对含噪的弹丸激波信号做延迟处理，是将d(n)延迟K个采样间隔得到含噪弹丸激波信号x(n)：

x(n)＝s(n+K)+v(n+K)

延迟K个采样间隔后的含噪激波信号x(n)由激波信号s(n+K)与背景噪声信号v(n+K)组成，其中K的取值需要保证激波信号s(n)的完整性且与延迟后的s(n+K)有很强相关性，而背景噪声信号因为其随机性具有时间上不相关的特点，v(n)与v(n+K)互不相关，K＝1、2、3…，K的取值一般为2到10。

3.根据权利要求1所述的用于敞开式激波报靶系统的RLS自适应滤波方法，其特征在于，步骤4中所述的引入可变遗忘因子，是在RLS算法的代价函数中引入可变遗忘因子，代价函数与可变遗忘因子分述如下：

RLS算法中估计误差定义为：e(i)＝d(i)-w^T(n)x(i)

可变遗忘因子：

代价函数：指数加权的估计误差平方和J(n)

其中，d(i)代表i时刻的期望信号，w(n)为自适应滤波器权系数且w(n)＝[w₀(n)，w₁(n)，…，w_L-1(n)]，L为滤波器阶数，变化时刻i的区间为1≤i≤n，T为转置标识，x(i)代表i时刻的自适应滤波器输入，σ_v²为噪声功率，σ_e²为估计误差功率，ξ为一个很小的正常数，防止分母为0。