Přejít k obsahu


Comparing frequency domain, optimal, and asymptotic filtering: a tutorial

Citace: [] ČERNÝ, V., HRUŠÁK, J. Comparing frequency domain, optimal, and asymptotic filtering: a tutorial. Control and Intelligent Systems, 2006, roč. 34, č. 2, s. 136-142. ISSN: 1480-1752
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Comparing frequency domain, optimal, and asymptotic filtering: a tutorial
Rok vydání: 2006
Autoři: Václav Černý , Josef Hrušák
Abstrakt CZ: V článku jsou diskutovány analogie mezi Kalman-Bucyho filtrem, jehož návrh je založen na teorii odhadu zdůrazňujíce především jeho optimalitu, a klasickými frekvenčními filtry (Čebyševův, Butterworthův, Besselův, atd.). V článku je dále prezentován alternativní přístup k návrhu filtru založený na takových pojmech jako jsou výkon signálu, energie signálu, relace ekvivalence, atd. Charakteristickými vlastnostmi tohoto filtru jsou kauzalita, invariance chyby filtrace a zejména stejnoměrná konvergence chyby filtrace k nule. Vzhledem k poslední vlastnosti je přirozené tento filtr nazývat asymptotický filtr. Ačkoliv je v článku kladen důraz především na vlastnost konvergence, zavedením výkonu signálu jako míry dissipace energie signálu lze obdržet zajímavé výsledky i z hlediska optimality, což je v článku rovněž demonstrováno. Asymptotický filtr je možné chápat jako sjednocující prostředek pro různé přístupy k problematice filtrace signálu.
Abstrakt EN: The paper studies connections between the Kalman-Bucy and classical frequency domain filters. A non-stochastic but not necessarily deterministic (possibly non-linear) alternative approach to signal filtering based mainly on concepts of signal power, signal energy and an equivalence relation plays a dominant role in the presentation. Causality, error invariance and especially error convergence properties are the most important features of resulting filters. Therefore, it is natural to call them asymptotic filters. Although error convergence aspects are emphasized in the approach, it is shown that introducing the signal power as the quantitative measure of signal energy dissipation makes it possible to achieve reasonable results from the optimality point of view as well. It is shown in the paper that the notion of the asymptotic filter can be used as a proper tool for unifying stochastic and non-stochastic, linear and non-linear approaches to signal filtering.
Klíčová slova

Zpět

Patička