專利名稱：由線性定常系統(tǒng)的階躍響應(yīng)獲得其m序列輸入響應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)辨識(system identification)方法，尤其涉及一種由線性定常動態(tài)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)獲得該系統(tǒng)的M序列輸入響應(yīng)的方法，屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
線性定常系統(tǒng)(Linear Time-Invariant system，簡稱LTI系統(tǒng))的階躍響應(yīng)在系統(tǒng)分析中具有重要作用，但是在應(yīng)用階躍響應(yīng)辨識系統(tǒng)的過程中，發(fā)現(xiàn)仍存有一定缺陷。 為了克服利用階躍響應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)辨識的缺陷，業(yè)界提出了多種方法，比如基于最小二乘的一類辨識方法和非最小二乘類估計方法等。這些方法中，要求系統(tǒng)的試驗(yàn)輸入復(fù)雜多樣并與噪聲互不相關(guān)。偽隨機(jī)二位式序列(Pseudo-Random Binary kquence，簡稱PRBS，下面稱為偽隨機(jī)信號)信號由于具有類似白噪聲的互相關(guān)特性，可作為系統(tǒng)辨識的輸入試驗(yàn)信號，被廣泛地用于系統(tǒng)辨識中。盡管偽隨機(jī)信號具有很多優(yōu)點(diǎn)，但其產(chǎn)生和處理依然不及階躍信號簡單和方便。同時，針對某些特殊的不適合用M序列進(jìn)行測試的系統(tǒng)，基于偽隨機(jī)信號作為輸入信號進(jìn)行辨識的方法將失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種由線性定常系統(tǒng)的階躍響應(yīng)獲得其M序列輸入響應(yīng)的方法，以解決上述線性定常系統(tǒng)在系統(tǒng)辨識過程中輸入輸出數(shù)據(jù)獲取方面的不便和應(yīng)用局限。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的由線性定常系統(tǒng)階躍響應(yīng)獲得其M序列輸入響應(yīng)的方法包括以下步驟獲得該線性定常系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，設(shè)定Si表示該線性定常系統(tǒng)在時間t = i時刻輸入幅值為a的階躍信號下輸出的響應(yīng)信號，gi表示該線性定常系統(tǒng)在時間t = i時刻的單位階躍響應(yīng)信號以及= s0/a ；設(shè)定具有η級電平對稱的M序列信號 m 如下m = Im1, m2，· · ·，mj (1 ( 2n_l)，其中 m” m2，· · ·，1 等于 a 或 _a，a 或 _a 為 M序列信號的幅值，并且a、l、n為正整數(shù)；利用如下公式計算該線性定常系統(tǒng)的該M序列輸
入信號 m 的響應(yīng)
權(quán)利要求
1. 一種由線性定常系統(tǒng)的階躍響應(yīng)獲得其M序列輸入響應(yīng)的方法，其特征在于，包括以下步驟獲得該線性定常系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，設(shè)定Si表示該線性定常系統(tǒng)在時間t = i時刻輸入幅值為a的階躍信號下輸出的響應(yīng)信號，gi表示該線性定常系統(tǒng)在時間t = i時刻的單位階躍響應(yīng)信號以及= s0/a ；設(shè)定具有η級電平對稱的M序列信號m如下 m = Im1, m2,…，mj (1 < 2n_l),其中Hi1, m2，. . .，Hi1等于a或-a，a或-a為M序列信號的幅值，并且a、1、η為正整數(shù)； 利用如下公式計算該線性定常系統(tǒng)的該M序列輸入信號m的響應(yīng)y (k) y(k) = Cig0(k) + 2^Jni ·g0(k-i)ieA,其中集合 A= {k|mk 乒 mk+1，k e {1，2，…，2n-l}}。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由線性定常系統(tǒng)的階躍響應(yīng)獲得其M序列輸入響應(yīng)的方法，其包括以下步驟獲得該線性定常系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)g0，設(shè)定Si表示該線性定常系統(tǒng)在時間t＝i時刻輸入幅值為a的階躍信號下輸出的階躍響應(yīng)信號，gi表示該線性定常系統(tǒng)在時間t＝i時刻的單位階躍響應(yīng)信號以及g0＝s0/a；設(shè)定具有n級電平對稱的M序列信號m如下m＝{m1，m2，...，ml}(l≤2n-1)，其中m1，m2，...，ml等于a或-a，a或-a為M序列信號的幅值，并且a、l、n為正整數(shù)；利用如下公式計算該線性定常系統(tǒng)的該M序列輸入信號m的響應(yīng)y(k)其中集合A＝{k|mk≠mk+1，k∈{1，2，...，2n-1}}。本發(fā)明具有便于實(shí)現(xiàn)、節(jié)省成本、應(yīng)用范圍廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G05B13/04GK102354106SQ201110141819
公開日2012年2月15日 申請日期2011年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月28日
發(fā)明者尹怡欣, 李玉玲, 趙寶永 申請人:北京科技大學(xué)