Hoppa till innehållet

Fil:Steepest descent.png

Sidans innehåll stöds inte på andra språk.
Från Wikipedia

Originalfil (1 500 × 1 200 pixlar, filstorlek: 200 kbyte, MIME-typ: image/png)

Sammanfattning

Beskrivning
English: Developed according to [1].
Datum
Källa Eget arbete
Skapare Kirlf
PNG utveckling
InfoField
 
Den här PNG bilden skapades med Matplotlib
Källkod
InfoField

Python code

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.linalg import toeplitz

def convmtx(h,n):
    return toeplitz(np.hstack([h, np.zeros(n-1)]), np.hstack([h[0], np.zeros(n-1)]))

def MSE_calc(sigmaS, R, p, w):
    w = w.reshape(w.shape[0], 1)
    wH = np.conj(w).reshape(1, w.shape[0])
    p = p.reshape(p.shape[0], 1)
    pH = np.conj(p).reshape(1, p.shape[0])
    MSE = sigmaS - np.dot(wH, p) - np.dot(pH, w) + np.dot(np.dot(wH, R), w)
    return MSE[0, 0]

def mu_opt_calc(gamma, R):
    gamma = gamma.reshape(gamma.shape[0], 1)
    gammaH = np.conj(gamma).reshape(1, gamma.shape[0])
    mu_opt = np.dot(gammaH, gamma) / np.dot(np.dot(gammaH, R), gamma)
    return mu_opt[0, 0]

M = 5 # number of sensors

h = np.array([0.722-1j*0.779, -0.257-1j*0.722, -0.789-1j*1.862])
L = len(h)-1 # number of signal sources
H = convmtx(h,M-L)

sigmaS = 1 # the desired signal's (s(n)) power
sigmaN = 0.01 # the noise's (n(n)) power

# The correlation matrix of the received signal:
# Rxx = E\{x(n)x(n)^{H}\}, where ^\{H\} means Hermitian

Rxx = (sigmaS)*(np.dot(H,np.matrix(H).H))+(sigmaN)*np.identity(M)

# The cross-correlation vector between the tap-input vector x(n) and the desired response s(n):
p = (sigmaS)*H[:,0]
p = p.reshape((len(p), 1))

# Solution of the Wiener-Hopf equation:
wopt = np.dot(np.linalg.inv(Rxx), p)
MSEopt = MSE_calc(sigmaS, Rxx, p, wopt)

# Steepest descent algorithm testing:
coeff = np.array([1, 0.9, 0.5, 0.2, 0.1]) 
lamda_max = max(np.linalg.eigvals(Rxx))
mus = 2/lamda_max*coeff # different step sizes

N_steps = 100
MSE = np.empty((len(mus), N_steps), dtype=complex)

for mu_idx, mu in enumerate(mus):
    w = np.zeros((M,1), dtype=complex)
    for N_i in range(N_steps):
        w = w - mu*(np.dot(Rxx, w) - p)
        MSE[mu_idx, N_i] = MSE_calc(sigmaS, Rxx, p, w)

MSEoptmu = np.empty((1, N_steps), dtype=complex)
w = np.zeros((M,1), dtype=complex)
for N_i in range(N_steps):
    gamma = p - np.dot(Rxx,w)
    mu_opt = mu_opt_calc(gamma, Rxx)
    w = w - mu_opt*(np.dot(Rxx,w) - p)
    MSEoptmu[:, N_i] = MSE_calc(sigmaS, Rxx, p, w)

x = [i for i in range(1, N_steps+1)]

plt.figure(figsize=(5, 4), dpi=300)

for idx, item in enumerate(coeff):
    if item == 1:
        item = ''
    plt.loglog(x, np.abs(MSE[idx, :]), label='$\mu = '+str(item)+'\mu_{max}$')

plt.loglog(x, np.abs(MSEoptmu[0, :]), label='$\mu = \mu_{opt}$')
    
plt.loglog(x, np.abs(MSEopt*np.ones((len(x), 1), dtype=complex)), label = 'Wiener solution')
plt.grid(True)
plt.xlabel('Number of steps')
plt.ylabel('Mean-Square Error')
plt.title('Steepest descent')
plt.legend(loc='best')
plt.minorticks_on()
plt.grid(which='major')
plt.grid(which='minor', linestyle=':')
plt.savefig('SD.png')

Licensiering

Jag, upphovsrättsinnehavaren av detta verk, publicerar härmed det under följande licens:
w:sv:Creative Commons
erkännande dela lika
Denna fil har gjorts tillgänglig under licensen Creative Commons Erkännande-DelaLika 4.0 Internationell.
Du är fri:
  • att dela – att kopiera, distribuera och sända verket
  • att remixa – att skapa bearbetningar
På följande villkor:
  • erkännande – Du måste ge lämpligt erkännande, ange en länk till licensen och indikera om ändringar har gjorts. Du får göra det på ett lämpligt sätt, men inte på ett sätt som antyder att licensgivaren stödjer dig eller din användning.
  • dela lika – Om du remixar, transformerar eller bygger vidare på materialet måste du distribuera dina bidrag under samma eller en kompatibel licens som originalet.
  1. Haykin, Simon S. Adaptive filter theory. Pearson Education India, 2008. - p. 108-142, 217-242

Bildtexter

Ingen bildtext har definierats
The example of the step size influence.

Objekt som porträtteras i den här filen

motiv

Denna egenskap har ett värde, men det är okänt

image/png

Filhistorik

Klicka på ett datum/klockslag för att se filen som den såg ut då.

Datum/TidMiniatyrbildDimensionerAnvändareKommentar
nuvarande12 juli 2019 kl. 08.59Miniatyrbild för versionen från den 12 juli 2019 kl. 08.591 500 × 1 200 (200 kbyte)KirlfAdditional step size. Grid.
25 februari 2019 kl. 12.43Miniatyrbild för versionen från den 25 februari 2019 kl. 12.431 500 × 1 200 (142 kbyte)KirlfUser created page with UploadWizard

Följande sida använder den här filen:

Global filanvändning

Följande andra wikier använder denna fil:

Metadata