多场景自适应RLS算法实现与性能比较
项目介绍
本项目实现了三种具有代表性的递归最小二乘(RLS)算法变体:
标准RLS算法、
带遗忘因子的RLS算法以及
指数加权RLS算法。通过系统参数估计和信号滤波两大典型应用场景,全面评估算法在不同噪声环境和动态系统中的适应能力、收敛特性与跟踪性能。项目提供完整的仿真测试案例与性能对比分析,为RLS算法的研究与应用提供参考。
功能特性
- 多算法实现:包含三种核心RLS算法,适用于静态、慢时变和快时变系统。
- 双应用场景:支持系统参数辨识和自适应信号滤波两种典型任务。
- 性能可视化:提供算法收敛曲线、参数轨迹、信号对比图等多种可视化结果。
- 量化评估:对比分析不同算法的稳态误差、收敛速度等关键性能指标。
- 动态演示:可实时观察参数估计或信号滤波的动态过程。
使用方法
- 设置参数:根据应用场景(参数估计或信号滤波)配置系统模型参数(如AR模型系数)、输入信号(观测信号与期望信号)以及算法参数(遗忘因子、正则化参数等)。
- 选择算法:指定需要测试的RLS算法变体(标准RLS、带遗忘因子RLS、指数加权RLS)。
- 运行仿真:执行主程序,算法将处理输入数据并完成估计或滤波任务。
- 查看结果:程序将自动生成并显示性能对比图,包括权重误差收敛曲线、滤波效果对比、参数演化图等。
系统要求
- 操作系统:Windows、macOS 或 Linux
- 软件环境:MATLAB R2018a 或更高版本
- 必要工具箱:无特定工具箱依赖,仅需基础MATLAB环境
文件说明
主程序文件封装了项目所有核心功能,包括:生成用于测试的仿真信号与系统模型;分别调用并执行三种RLS算法进行参数估计与信号滤波;计算并绘制算法的权重误差、均方误差等收敛性能曲线;动态展示滤波前后信号对比以及参数估计过程;最终对不同算法的稳态误差与收敛速度进行综合比较与量化评估。