EL ALGORITMO ADAPTATIVO MINIMO CUADRADO RECURSIVO RLS En primer lugar el filtro de kalman minimiza el error cuadrático, y se basa en el algoritmo de mínimos cuadrado LS Kalman mejoro el filtro de wiener en el cual se verá las ventajas que tiene para el tratamiento de convergencia y desajuste. El filtro de Kalman es uno de los principales filtros utilizados sobre todo para depuración de señales, permitir el paso de señales deseadas y eliminación del ruido, es ampliamente utilizado en los algoritmos RLS.
EL ALGORITMO ADAPTATIVO MINIMO CUADRADO RECURSIVO RLS El filtro de Kalman está basado en la matriz de autocorrelación de datos y del vector P. Dichas estimaciones se realizan mediante el promedio de un numero M de muestras más recientes del vector de datos Xn y de la referencia d(n). El algoritmo RLS es sin duda el mejor algoritmo adaptativo para la minimización del MSE (Error minimo cuadrado). El algoritmo RLS (mínimo cuadrado recursivo) está basado en la estimación del algoritmo LS (mínimo cuadrado) de un filtro de coeficiente w(n-1) una interacion n-1 puede ser rápidamente estimados con herramientas computacionales, usando el arribo de datos que se obtiene con los valores recursivos. .
EL ALGORITMO ADAPTATIVO MINIMO CUADRADO RECURSIVO RLS Este desarrollo LS es muy costoso computacionalmente, el algoritmo RLS con el filtro de kalman actualiza el valor de entrada para cada muestra que llega al filtro, para ello pondera exponencialmente los datos para ir eliminando de forma gradual el efecto que tienen sobre los pesos de los datos más antiguos .Esto le permitirá seguir pequeñas variaciones de la señal, los cuales nos permitirán formar una etapa de predicción y una de corrección . En los algoritmos RLS se suele utilizar el promedio IIR, (filtro de respuesta infinita).
Las características que presentan el algoritmo RLS El algoritmo adaptativo mínimo cuadrado recursivo es una extensión de el algoritmo mínimo cuadrado. Disminuye el número de interacciones para llegar a su convergencia. Permite utilizar los valores obtenidos anteriormente en la convergencia para hallar el próximo valor y no solamente la diferencia de error como hace el mínimo cuadrado. Utilizar la estimación, esto se aparta de los métodos de gradiente que utilizan los algoritmos LMS. El algoritmo RLS utiliza el filtro de Kalman para hallar su solución. El algoritmo RLS necesita de los valores de landa y de P para evaluar los valores de los pesos. Su desajuste se minimiza con valores de ? ?próximos a la unidad. La formación de algoritmos híbridos que posean características más deseables según el tipo de problema que se tenga que resolver.
Principales partes del programa de matlab del algoritmo RLS El lazo de valores de la señal de entrada es:
Principales partes del programa de matlab del algoritmo RLS El lazo de valores de la señal de referencia es:
Principales partes del programa de matlab del algoritmo RLS Las funciones en matlab que usamos son: La funcion butter y la señal de transferencia tf
Principales partes del programa de matlab del algoritmo RLS Otra función es: lsim
Principales partes del programa de matlab del algoritmo RLS La potencia en el programa lo determinamos:
Principales partes del programa de matlab del algoritmo RLS El lazo de actualización de los pesos es :
Principales partes del programa de matlab del algoritmo RLS Chequeo de resultados
Corrida del programa RLS En el programa problema3_rls_a se ingresaron los siguientes datos:
Potencias obtenidas en el programa del problema3_rls_a
Curva de error de una señal senosoidal en un algoritmo rls
Comparación entre la salida del sistema de una señal senosoidal (rls) con la señal de referencia del sistema
Comentarios El programa problema3_rls tiene la opción senal_referencia para cambiar la señal de referencia . La señal de entrada: entrada(k) = sin((2*pi*k)/M) La señal de referencia: señal_referencia(k) = cos((2*pi*k)/M)