帮助改进对具有周期性噪声的信号的潜在平均值的估计的文献指针

信息处理 信号分析 参考请求
2022-02-23 09:58:43

我正处于硕士论文的开始阶段,并且在为我的论文在文献中找到一个好的起点时遇到了一些麻烦。我的论文的目的是在给定具有周期性噪声的测量数据的情况下,为潜在的恒定信号提供尽可能好的估计。我的学位是信息学,专攻机器学习,所以我在信号处理方面没有很强的背景。

天真的方法是只取测量数据的平均值,很明显,这种方法的主要问题是不完整波长的影响。当然,如果可以测量长序列,周期性噪声就会平均化,我的论文的目标是看看可以测量多短并且仍然准确地估计潜在的平均值。一种更复杂的方法是在对信号进行平均之前应用滤波器,但大多数滤波器都是为此目的而设计的,因此不清楚哪种滤波器最适合。许多滤波器根本不会改变平均值,但我们需要的是使波变平,使末端的不完整波不会影响信号。一种方法是使信号的边缘逐渐变细,但我们还没有找到任何关于这种方法的文献。

我们将研究如何将周期性噪声建模为正弦波,然后从测量数据中减去周期性噪声。如果您知道周期性噪声的频率,这种方法效果很好,但如果对周期性噪声知之甚少,则似乎更难做到。

我已经研究过使用自协方差对信号进行采样,使得每个波顶都伴随着一个波底。我对傅立叶分析有一点毫无根据的预感,但似乎我们的信号质量可能不够好。无论如何,我只需要找到一些解决这个问题的文献,所以我对其他人之前提出的解决方案有一些背景。

我认为这是一个在许多不同测量中都会出现的问题,并且以前有人会解决这个问题,但我似乎在浏览文献时遇到了一些麻烦。

1个回答

您正在查看循环平稳随机过程。这是您真正需要了解的概念!这很可能需要在傅立叶分析方面有一个相对扎实的基础,但您可能只是在阅读分析随机过程,然后是特别是循环平稳过程(真的:按那个顺序做!)的同时学习数学基础文献。

所以,Steven M. Kay: Fundamentals of Statistical Signal Processing: E​​stimation Theory绝对是一本你想读的书,至少是前半部分,如果这是你硕士论文的主题的话。这将是你论文中“最先进”章节的基础,它确实是一本很好的标准书,以非常规范的方式解释事物。很有可能你的大学图书馆有它,或者你可以在网上以便宜的价格找到它(问图书馆,如果这不起作用,顺便问你的教授买那本书,如果大学图书馆没有它.据我所知,这确实是有关该主题的标准书籍。)

专攻机器学习

这意味着您可能在随机学方面有非常坚实的基础,而我的经验是,通常已经完成了从单个(或一系列)标量随机变量到随机过程的相对困难的跳跃,但通常使用其他名称。

天真的方法是只取测量数据的平均值,很明显,这种方法的主要问题是不完整波长的影响。

该死的直!

当然,如果可以测量长序列,周期性噪声就会平均化,我的论文的目标是看看可以测量多短并且仍然准确估计潜在的平均值

好消息:好吧,我必须承认这听起来要么非常不具体,要么非常基本!换句话说,一旦你更新了你的随机学知识,并可能将其扩展到对随机过程的理论理解,你可能会向前迈出相当大的一步。

例如,假设你的噪音N(t)加法的,即你的观察Y(t)=X(t)+N(t),并且看到积分是线性运算,如果您在某个窗口上计算积分,您将很快能够计算出观察的方差w(t),abY(t)w(t)dt=abX(t)w(t)dt+abN(t)w(t)dt. 然后,你会抛出一些循环平稳性的定义,也许还有傅里叶分析:)

一种方法是使信号的边缘逐渐变细,但我们还没有找到任何关于这种方法的文献。

你一定是读错了文学作品!Thomson 的 Multitaper Method确实是分析随机、周期性信号的经典之一。

我们将研究如何将周期性噪声建模为正弦波,然后从测量数据中减去周期性噪声。

除非您知道噪声,否则永远无法减去噪声,这就是噪声的问题,因此您需要先对其进行估计,这是一个频谱估计问题。