數(shù)據(jù)處理算法學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1數(shù)據(jù)處理算法數(shù)據(jù)處理算法(sun f)第一頁，共22頁。第1頁/共22頁第二頁，共22頁。便靈活。第2頁/共22頁第三頁，共22頁。第3頁/共22頁第四頁，共22頁。第4頁/共22頁第五頁，共22頁。2n1nn1nnnn1nnnyy2yyy, ayy, a|yy|y或1n2n1ny,y,y已濾波已濾波(lb)的采樣結(jié)果：的采樣結(jié)果：l若本次采樣值為若本次采樣值為y yn n，則本次濾波的結(jié)果由下式確定：，則本次濾波的結(jié)果由下式確定：第5頁/共22頁第六頁，共22頁。2n1nn1nnnn1nnnyy2yyy, ayy, a|yy|y或第6頁/共22頁第七頁，共22頁。第7頁/共22頁第八

2、頁，共22頁。 原始信號原始信號 中值濾波后的信號中值濾波后的信號對不同對不同(b tn)寬度脈沖濾波效果寬度脈沖濾波效果第8頁/共22頁第九頁，共22頁。第9頁/共22頁第十頁，共22頁。N1iiXN1X（2 2）求各項(xiàng)的剩余）求各項(xiàng)的剩余(shngy)(shngy)誤差誤差Vi Vi XXVii（3 3）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差 ) 1N/()V(N1i2i（4 4）判斷并剔除奇異項(xiàng)）判斷并剔除奇異項(xiàng)V Vi i3 3，則認(rèn)為該Xi為壞值，予以剔除。 第10頁/共22頁第十一頁，共22頁。而造成奇異數(shù)據(jù)的干擾或噪聲難而造成奇異數(shù)據(jù)的干擾或噪聲難以滿足正態(tài)分布。以滿足正態(tài)分布。第11頁/共

3、22頁第十二頁，共22頁。(k)x0(k)x1， (k)x1m第12頁/共22頁第十三頁，共22頁。(k)xi給出了每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)偏離給出了每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)偏離(pinl)(pinl)參照值的參照值的尺度尺度 令令d(k)d(k)的中值為的中值為D D，著名的統(tǒng)計(jì)學(xué)家，著名的統(tǒng)計(jì)學(xué)家FR.HampelFR.Hampel提提出并證明了中值數(shù)絕對偏差出并證明了中值數(shù)絕對偏差MADMAD1.48261.4826* *D D，MADMAD可可以代替標(biāo)準(zhǔn)偏差以代替標(biāo)準(zhǔn)偏差。對對33法則的這一修正有時(shí)稱為法則的這一修正有時(shí)稱為“HampelHampel標(biāo)識符標(biāo)識符”。第13頁/共22頁第十四頁，共22頁。建立移動(dòng)數(shù)

4、據(jù)窗口建立移動(dòng)數(shù)據(jù)窗口( (寬度寬度m m）計(jì)算出窗口序列的中值計(jì)算出窗口序列的中值Z Z（排序法）（排序法）計(jì)算尺度計(jì)算尺度(chd)(chd)序列序列 的中值的中值d d（排序法）（排序法）令令Q Q1.48261.4826* *d =MADd =MAD計(jì)算計(jì)算如果如果 則則 否則否則(k)x(k),x(k),x(k),x(k)w(k),w(k),w(k),w1 -m2101 -m210|z-(k)w|(k)dii|z-(k)x|qmQLq(k)x(k)ymmZ(k)ym可以用窗口寬度可以用窗口寬度m m和門限和門限L L調(diào)整濾波器的特性。調(diào)整濾波器的特性。m m影響濾波器的總一致性，影響

5、濾波器的總一致性，m m值至少為值至少為7 7。門限參數(shù)。門限參數(shù)L L直接直接(zhji)(zhji)決定濾波器主動(dòng)進(jìn)取程度，本非線性濾波器具有比例不變性、因果性、算法快捷等特點(diǎn)，實(shí)時(shí)地完成數(shù)據(jù)凈化。決定濾波器主動(dòng)進(jìn)取程度，本非線性濾波器具有比例不變性、因果性、算法快捷等特點(diǎn)，實(shí)時(shí)地完成數(shù)據(jù)凈化。 第14頁/共22頁第十五頁，共22頁。第15頁/共22頁第十六頁，共22頁。N1iiXN1X設(shè)設(shè)濾波效果主要取決于采樣次數(shù)濾波效果主要取決于采樣次數(shù)N N，N N越大，濾波效果越大，濾波效果越好，但系統(tǒng)的靈敏度要下降。因此這種方法只適越好，但系統(tǒng)的靈敏度要下降。因此這種方法只適用用(shyng)(

6、shyng)于慢變信號。于慢變信號。 iiinSXN1iiN1iN1iiiinN1sN1)ns (N1XS Si i為采樣值中的有用部分為采樣值中的有用部分n ni i為隨機(jī)誤差。為隨機(jī)誤差。N1iiSN1X第16頁/共22頁第十七頁，共22頁。第17頁/共22頁第十八頁，共22頁。1N0iinnXN1X為第n次采樣經(jīng)濾波后的輸出；為未經(jīng)濾波的第ni次采樣值；N為滑動(dòng)(hudng)平均項(xiàng)數(shù)。nXinX平滑度高，靈敏度低；但對偶然出現(xiàn)的脈沖(michng)性干擾的抑制作用差。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過觀察不同N值下滑動(dòng)平均的輸出響應(yīng)來選取N值以便少占用計(jì)算機(jī)時(shí)間，又能達(dá)到最好的濾波效果。第18頁/共22頁第十九頁，共22頁。1N0iininXCN1X1CCC1N100CCC1N10按FIR濾波(lb)設(shè)計(jì)確定系數(shù)第19頁/共22頁