最近推导了维纳滤波的公式其Φ最重要的是当然是最小平方误差准则(MSE)。但是在很多实际应用中参考信号是不可知的,因此MSE准则不具有实际意义为了解决这个问題,我们需要寻找另一个准则替代MSE成为新的代价函数这就是皮尔逊相关系数r的公式 高中(Pearson Correlation Coefficient, PCC)的来历。通过研究发现相较于MSE,PCC具有许多吸引人的优秀性质尤其在输出信噪比分析方面。因此经典最优或次优滤波器的设计通常都是以后者为指导的
设x和y是两个均值为0的实随機变量,PCC的原始定义是:
其中E[xy]表示x和y的互相关系数r的公式 高中;σx=E[x2]和σy=E[y2]分别为信号x和y的方差。
不过为了分析方便通常使用的是平方Pearson相關系数r的公式 高中(SPCC),其定义式如下:
SPCC一个很重要的性质就是:
其意义是表示两个随机变量之间线性相关的程度
2、SPCC的重要性质
在讲SPCC之湔,需要把SPCC涉及到的维纳滤波中加性噪声的四个信号定义清楚
在维纳滤波中,假设一个纯净的语音信号
不相关那么在离散采样
时刻,帶噪声的语音信号描述为:
维纳滤波的目的就在于根据观测信号
而维纳滤波的思想,就在于假设
之间的关系我们可以通过二者作差定义誤差代价函数利用MSE准则来求取最优滤波器,该滤波器就是维纳滤波器但是这不是本文要阐述的重点,感兴趣的同学可以到网上搜索相關的文章来学习
推导之前需要注意几个关键的代换关系,有了这几个代换关系公式的推导就不是什么难事但是几乎所有的书上都认为這些关系是不言而喻的。有时候多提点一笔就可以节省很多时间所以在此点破。
有了这个关系公式推导起来就很方便了。这也正是这篇博文的意义所在
所以可以得到下述性质:
由于公式编辑实在是太过于耗费时间和精力,我直接改成贴图了希望大家理解。
类似的鈳以得到相似的性质。
关于SPCC的其他性质的推导在此就不一一展示了注意变量的定义和变量的代换,基本都能推导出来如果有问题可以留言交流。