專利名稱：由線性定常系統的階躍響應獲得其m序列輸入響應的方法
技術領域：
本發明涉及一種系統辨識(system identification)方法，尤其涉及一種由線性定常動態系統的階躍響應獲得該系統的M序列輸入響應的方法，屬于自動控制技術領域。
背景技術：
線性定常系統(Linear Time-Invariant system，簡稱LTI系統)的階躍響應在系統分析中具有重要作用，但是在應用階躍響應辨識系統的過程中，發現仍存有一定缺陷。 為了克服利用階躍響應進行系統辨識的缺陷，業界提出了多種方法，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，要求系統的試驗輸入復雜多樣并與噪聲互不相關。偽隨機二位式序列(Pseudo-Random Binary kquence，簡稱PRBS，下面稱為偽隨機信號)信號由于具有類似白噪聲的互相關特性，可作為系統辨識的輸入試驗信號，被廣泛地用于系統辨識中。盡管偽隨機信號具有很多優點，但其產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序列進行測試的系統，基于偽隨機信號作為輸入信號進行辨識的方法將失效。
發明內容
本發明的目的在于提供一種由線性定常系統的階躍響應獲得其M序列輸入響應的方法，以解決上述線性定常系統在系統辨識過程中輸入輸出數據獲取方面的不便和應用局限。為解決上述技術問題，本發明提供的由線性定常系統階躍響應獲得其M序列輸入響應的方法包括以下步驟獲得該線性定常系統的單位階躍響應，設定Si表示該線性定常系統在時間t = i時刻輸入幅值為a的階躍信號下輸出的響應信號，gi表示該線性定常系統在時間t = i時刻的單位階躍響應信號以及= s0/a ；設定具有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；利用如下公式計算該線性定常系統的該M序列輸
入信號 m 的響應
權利要求
1. 一種由線性定常系統的階躍響應獲得其M序列輸入響應的方法，其特征在于，包括以下步驟獲得該線性定常系統的單位階躍響應，設定Si表示該線性定常系統在時間t = i時刻輸入幅值為a的階躍信號下輸出的響應信號，gi表示該線性定常系統在時間t = i時刻的單位階躍響應信號以及= s0/a ；設定具有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； 利用如下公式計算該線性定常系統的該M序列輸入信號m的響應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
本發明公開了一種由線性定常系統的階躍響應獲得其M序列輸入響應的方法，其包括以下步驟獲得該線性定常系統的單位階躍響應g0，設定Si表示該線性定常系統在時間t＝i時刻輸入幅值為a的階躍信號下輸出的階躍響應信號，gi表示該線性定常系統在時間t＝i時刻的單位階躍響應信號以及g0＝s0/a；設定具有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；利用如下公式計算該線性定常系統的該M序列輸入信號m的響應y(k)其中集合A＝{k|mk≠mk+1，k∈{1，2，...，2n-1}}。本發明具有便于實現、節省成本、應用范圍廣泛的優點。
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 優先權日2011年5月28日
發明者尹怡欣, 李玉玲, 趙寶永 申請人:北京科技大學