如何估计指数线性组合的极点?

信息处理 线性代数
2021-12-31 11:21:53

考虑一个可以表示为指数线性组合的信号:

x(n)=k=1Kckzkn

我想估计极点并且有人告诉我,我可以通过计算观测值的汉克尔矩阵的 SVD 来估计它们:zkH

H=(x(1)x(2)x(3)x(2)x(3)x(4)x(3)x(4)x(5))

但是我究竟如何利用 SVD?极点将是奇异值?是否有可能找到K

提前致谢!

2个回答

我的转换 EST 可以准确找到您要查找的内容。

EST的步骤如下。

令 N 为指数数。

  1. 找到信号的 LPC(线性预测系数)。

为简单起见,我将假设所有指数底(z 值)都是复数。LPC 的大小必须为 2N。

您必须至少有 4N 个样本。情况 1 是当您有 4N 个样本时。使用 Hankel 矩阵和最后 2N 个样本作为结果向量创建一个线性方程组。LPC 向量是该系统的解决方案。

情况 2 是当您有超过 4N 个样本时。在这种情况下,您可以使用协方差方法找到 LPC。

  1. 将 LPC 向量转换为预测多项式,就像 LSP(线谱对)所做的那样。

  2. 求多项式的根。

多项式的根是您要查找的指数基。

如果信号是无噪声的,则指数基数是精确的。如果没有,这是一个估计。

一旦已知指数底,找到系数(c 值)就只是线性方程的问题。

您还问是否可以找到指数的数量。在无噪声信号的情况下:是的。否则,您应该找到足够多的指数并过滤掉其中的一些。请注意,每个指数基数都包含一个频率和该频率下信号的增长/衰减率,每个系数都包含一个幅度和一个相位。这些参数可用于过滤标准。

你必须使用汉克尔矩阵来估计它吗?这是因为如果我们谈论的是一个连续系统,指数的幂实际上就是你系统的模式。拿这个案子。

H(s)=1/(s+a)+1/(s+b)
对于脉冲输入:
h(t)=y(t)=eat+ebt

而两极是ba

将相同的想法应用于具有差分方程的一般解的离散,您可以进行比较以直接从方程中找到极点。

不知道这是否是你要找的!