用伪随机M序列噪声信号改进相关辨识法
2011-03-01黄金峰张合新窦树杰
电光与控制 2011年7期
黄金峰, 张合新, 窦树杰
(1.第二炮兵工程学院,西安 710025;2.中国人民解放军96121部队,辽宁 盘锦 124203)
0 引言
相关函数法[1]早在1951年已经提出,它是根据被辨识系统的平稳随机输入、输出之间的相关函数,求取系统脉冲响应的一种方法。采用相关函数法,选用输入信号很关键。利用白噪声信号作为输入信号求脉冲响应的相关函数法具有计算简单、辨识精度高等优点。但白噪声只不过是数学上的一种抽象,物理上不可实现。同时为了保证脉冲响应的辨识精度,要求观测时间趋于无穷大。为此,研究了一种周期性的近似白噪声[2-3],即伪随机噪声 (Pseudo-Noise,PN)作为输入信号。伪随机噪声不但保持了白噪声的优点,而且克服了白噪声工程实现上的缺陷。
M序列是伪随机噪声最重要、最基本的一种,其本质是二进制伪随机码(PRBS)的一种形式[4-5]。利用M序列信号进行系统辨识在工程上得到了广泛的运用,其有信号制取简单、测试系统易于实现等优点。但传统的相关辨识法在M序列长度不高的情况下有辨识精度不高的缺点。相对于系统频谱宽度不大的被测系统来说,增加M序列长度N,就缩短了单个序列的采样时间间隔Δt,这将会增加系统硬件设计的要求。同时,传统的相关辨识方法容易受噪声的干扰。本文在研究先前相关辨识法的基础上,结合CAR模型[6-7]的特点,利用带有遗忘因子的最小二乘方法[8-9]对相关辨识法进行了改进,在不增加M序列长度N(不缩短单个序列时间间隔Δt)的条件下提高了连续时间线性系统的辨识精度和抗干扰性。……
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