کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10226072 1701241 2018 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An algebraic approach to on-line signal denoising and derivatives estimation
ترجمه فارسی عنوان
یک رویکرد جبری برای تخفیف سیگنال در خط و برآورد مشتقات
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک رویکرد جبری جدید به برآورد مشتقات سیگنال خط ارائه شده است. رویکرد پیشنهادی بر مبنای تبدیل سری تیلور مختلط به مجموعه معادلات مستقل خطی در رابطه با مشتقات سیگنال استوار است. بخش های غیر همگانی مجموعه معادلات بدست آمده از آنها عبارتند از انتگرال کانولوشون، که می تواند به تحقق فیلترینگ فضای حالت فضا تبدیل شود. برآوردگر جبری پیشنهاد شده با استفاده از برآوردگرهای معمول جبری، بدون نیاز به بازنشانی دوره ای، همگرایی پایدار را فراهم می کند. بر خلاف تفاضل های ردیابی مبتنی بر سری تیلور، برآورد پیشنهادی همچنین تخمینی از تعداد دلخواه مشتقات سیگنال بالاتر مرتبه را فراهم می کند. علاوه بر این، تنظیم پارامترهای برآوردگر به ابعاد فیلتر بستگی ندارد. کارایی برآوردگر پیشنهادی با استفاده از نمونه های شبیه سازی و نتایج تجربی مرتبط با نظارت بر روند حفاری جراحی نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
چکیده انگلیسی
In this paper, a new algebraic approach to the on-line signal derivatives estimation is proposed. The proposed approach is based on the conversion of the truncated Taylor series expansion to the set of linearly independent equations regarding the signal derivatives. The nonhomogeneous parts of the obtained set of equations are convolution integrals, which can be transformed to the stable linear state-space filter realization. The proposed algebraic estimator provides stable convergence without the need for periodic re-initialization, as in the case of the conventional algebraic estimators. In contrast to the Taylor series-based tracking differentiators, the proposed estimator also provides an estimation of the arbitrary number of the higher-order signal derivatives. In addition, the tuning of the estimator parameters does not depends on the filter dimension. The efficiency of the proposed estimator is illustrated by the simulation examples and experimental results related to the monitoring of the surgical drilling process.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Franklin Institute - Volume 355, Issue 15, October 2018, Pages 7799-7825
نویسندگان
, , ,