网络化非周期采样控制系统的主动时间滞后控制:随机脉冲切换系统方法

研究了一类带有随机丢包的非周期采样网络化控制系统的镇定问题.不同于传统观点往往将时滞看作系统稳定性的消极因素,考虑时间滞后对系统稳定性的积极影响,并提出一个新颖的主动时间滞后控制方法来镇定该系统.为了分析时间滞后控制的积极作用并获得较低保守性的结论,首先把带随机丢包的非周期采样系统建模为带固定切换率的随机脉冲切换系统,并在均方意义下提出一个新的分离引理用于分析随机脉冲切换系统的稳定性.然后,基于环⁃泛函方法和所提的分离引理,以线性矩阵不等式形式给出随机脉冲切换系统的均方稳定性判据.进一步,利用区间分割技术得到改进的均方稳定性判据.最后,利用一个经典的数值例子来验证所得稳定判据的有效性和所提方法的优势.

基于非周期采样Takagi-Sugeno模糊系统的H_(∞)控制

针对一类T-S模糊系统,研究其非周期采样控制和H_(∞)性能分析问题,为充分利用系统信息,构造一种由闭环函数组成的新型李雅普诺夫泛函。在该泛函基础上,以线性矩阵不等式形式给出具有较小保守性的稳定性条件。同时,针对所研究的系统,提出一种状态反馈控制器,保证系统在满足H_(∞)性能条件下的系统稳定性问题。仿真结果表明,提出的方法真实有效。

非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法

为提高非整周期采样信号的频率估计精度,提出一种非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法。首先,为抑制信号非整周期采样对自相关的影响,对采样信号进行加窗自相关;其次,根据加窗自相关信号初相位为零的特点生成参考信号,实现参考信号与加窗自相关信号的相位匹配;最后,根据柯西不等式,利用参考信号和加窗自相关信号构造反映参考信号和加窗自相关信号频率匹配程度的误差函数,误差函数最小值对应的频率即为信号频率估计值。计算验证和LFMCW雷达测距实验表明该方法不受信号非整周期采样的影响,有效地提高了非整周期采样信号的频率估计精度,改善了LFMCW雷达的测距精度。

电网工频信号非整周期采样误差分析

交流信号采样过程中存在着很多误差源,非整周期采样是一种重要的误差源,由于电网频率的波动,实际工程应用中整周期采样难以实现,用非整周期交流采样测量正弦信号的有效值和有功功率的大小,存在着比较大的测量误差。本文从时域角度对其研究,推导非整周期采样时域误差公式,建立非整周期交流采样测量电压电流信号有效值和有功功率的误差数学模型,分析每个参量变化对同步误差影响的大小,找出主导因素,为减少测量误差提供理论依据。

基于非均匀周期采样的傅里叶望远镜时域信号采集方法

为了在低信噪比条件下清晰重构深空暗弱目标,提出了一种基于非均匀周期采样(NUPS)的傅里叶望远镜(FT)时域信号采集方法。对提出的方法进行了模拟实验并与均匀采样方法重构的图像进行了对比。基于NUPS方法,用1 MHz和5 MHz的采样频率分别采集100个点,对两个序列信号分别进行快速傅里叶变换,并对关心频率信息进行平均;传统的均匀采样方法则分别用1 MHz和5 MHz的采样频率采集200个点,再进行解调平均。对比结果显示:当信噪比(SNR)为50时,本文重构图像与衍射极限图像的斯托里尔比(Strehl)相比原方法提升了0.03,SNR为20时,Strehl比为0.531 1,较均匀采样提高了0.223 3。实验结果表明:NUPS方法在低信噪比条件下成像质量较高,可降低对激光功率的要求,为FT工程系统的实施奠定了技术基础。

非整周期采样谐波有功功率计量的时频域分析

研究电力系统的负载问题,非线性负荷给电力系统带来了大量谐波,谐波电能计量日益受到关注。传统的有功功率计算公式只适应整周期采样方式。从有功功率的基本定义出发,研究了时域内因信号频率偏差影响,同频率以及非同频率谐波电压、电流分量因非整周期采样对有功功率计量的影响,得出时域谐波有功功率和误差计算公式。为实现基波电能与谐波电能分别计量和准确计量,结合有功功率理论和离散傅立叶算法,推导出频域谐波有功功率计算公式,通过Matlab仿真软件进行仿真,结果表明,为谐波功率计量提供了一种可行和有效的方法,并实现了准确的计量。

非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法

针对非半周期采样信号的相位差估计问题,提出一种非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法。首先,利用频率估计的相位匹配方法对采样信号进行频率估计,得到采样信号的频率估计值;其次,对采样信号进行互相关,得到互相关信号,并通过采样信号的信号时移和互相关构造一路新的互相关信号,使两路互相关信号具有相同的误差项;然后,利用两路互相关信号得到相位校正互相关信号;最后,利用相位校正互相关信号和频率估计值获得采样信号的相位差估计值。理论分析表明,该方法消除了采样信号非半周期采样对相位差估计的影响,无需预知信号幅值即可实现采样信号相位差的无偏估计。为验证所提方法的有效性和优越性,在不同相位差、信噪比和信号长度条件下对本文方法进行了仿真实验,并利用科氏流量计进行了应用实验。仿真实验结果表明,本文方法有效提高了非半周期采样信号的相位差估计精度,其相位差估计精度优于互相关方法、数据延拓式相关方法和正交时延估计方法的相位差估计精度,更接近克拉美罗下限。科氏流量计流量测量实验验证了本文方法在实际应用中的有效性。

非整周期采样信号相位差估计的相频匹配方法

为提高信号非整周期采样条件下相位差的估计精度,改善方法的抗噪性能,提出一种非整周期采样信号相位差估计的相频匹配方法。该方法通过两路正弦信号的分段Hilbert变换、互相关、自相关、相位加权平均等技术获得两路信号的相位差。理论分析表明,分段Hilbert变换有效抑制了正弦信号非整周期采样对Hilbert变换的影响。仿真实验结果表明,与互相关法、Hilbert变换法、数据延拓式相关法相比,该方法改善了非整周期采样信号的相位差估计方法的抗噪性能,提高了相位差的估计精度,其相位差估计误差更接近克拉美罗下限。科氏流量计流量检测实验证实了该方法的有效性。

一种解决谐波分析非整周期采样问题的新方法

利用 FFT变换进行谐波分析 ,非整周期采样会带来较大的误差。传统的解决方法是采用频率跟踪技术实现采样的整周期性。提出了一种新的解决方法 ,有效的利用计算机的计算能力 ,用数值计算的方法极大地节省硬件的开销。在虚拟仪器软件开发过程中使用 。

基于正交匹配追踪的周期非均匀采样研究

结合正交匹配追踪算法,提出了一种针对稀疏信号的周期非均匀采样与重构方法。根据周期非均匀采样的系统模型,基于联合子空间理论将采样与重构过程转换为矩阵向量运算;再借助正交匹配追踪算法确定采样数据矩阵中非零元素的位置,并分析了该算法在周期非均匀采样系统中的完整重构条件,通过插值器实现信号完整重构。最后,以多带正弦信号为例验证了可完整重构概率,系统实验证明:对于稀疏信号的采样与重构,该方法满足完整重构条件。

智能变电站电能计量中非整周期采样的误差分析与补偿

随着智能变电站的发展,数字化电能表的应用越来越广泛。由于电网频率波动等原因,电压、电流信号的非整周期采样引入的频谱泄露误差较大,影响电能量的准确计量。分析了数字化电能表电能计量过程中引入的频谱泄露误差,采用过零检测计算实时频率,提出非整周期采样误差补偿方法。通过Matlab仿真验证其补偿效果,仿真数据表明该方法简单、有效,为电能量的准确计量提供了依据。

一种改进的消除非周期分量交流采样数据修正法

运用泰勒级数和递归算法 ,提出一种改进的消除非周期分量交流采样数据修正法 ,阐述了该新方法的原理、递推过程、仿真结果以及同其他方法的比较 。

周期非均匀采样带通信号的采样参数

从采样信号中完全重建原信号的条件为基础,推导了周期非均匀采样的最低采样阶数NM与其单通道采样率fs需要满足的关系,给周期非均匀采样的有效应用提供了理论指导。并进一步分析了最小总采样率fM。结论证实了周期非均匀采样能保证任意带通信号以2倍带宽的采样率进行采样。

最小L_1范数实现周期非均匀采样与重构研究

根据周期非均匀采样需要多个采样通道的特点,利用联合子空间理论将采样与重构转换为矩阵向量运算。结合最小L1范数算法,提出了一种针对稀疏信号的周期非均匀采样与重构方法,分析了最小L1范数算法在周期非均匀采样系统中的完整重构条件。最后,以多带正弦信号为例,分别从可完整重构概率和系统整体验证两个方面证明了该方法能够实现稀疏信号的采样与重构。

稀疏信号的周期非均匀采样研究

为了实现稀疏信号的有效采样，根据稀疏信号仅有部分频带有能量的特点，建立了周期非均匀采样与重构的模型；利用联合子空间理论将采样与重构转换为向量运算。借助多测量向量模式确定非零行向量的位置，并通过插值器实现信号完整重构，使其能够在数字系统中应用。实验与仿真结果表明该方法能够实现稀疏信号的采样与重构。

周期非均匀采样信号的重建中的优化子频带划分

对于周期非均匀采样,由于每个均匀采样流的采样率通常都是小于Nyquist率的,因此,采样信号频谱中会发生频率混叠。这表明在采样信号的重建频带内将会有多于1的谱分量。因为不是所有的与重建频带相交的谱分量都会覆盖整个重建频带,所以有必要将重建频带分成若干个子频带进行分析,构造内插函数,这样有利于减小重建所必需的最小采样率。本文提出一种优化的子频带划分方法,通过该方法在重建频带上定义子频带,能在保证重建所需的采样率最低的情况下使子频带的个数最少,这对于简化内插滤波器的结构有重要的意义。

周期性非均匀采样实现星载SAR高分辨宽测绘带成像

针对单通道星载SAR系统高分辨与宽测绘带之间的矛盾,该文提出了一种周期性非均匀采样的解决方法。该方法利用非均匀的方位采样,避开距离盲区的重叠,使得相同距离单元的盲区最多出现在一个采样通道内;然后利用方位采样的周期性,构造出等效的多通道数据,通过多通道解模糊的方法实现方位信号频谱恢复。文中还详细分析了非均匀采样的优化设计方法。最后仿真实验验证了该文方法的有效性。

周期非均匀采样多带信号时最优参数的确定方法

以采样完全重构为基础,提出了一种周期非均匀采样多带信号时的采样阶数、单通道采样周期等参数最优值的确定方法;同时以此方法的构建思想作为指导,推导出了采样阶数固定时最优单通道采样周期以及单通道采样周期固定时最优采样阶数等确定方法.最后,通过实例验证了通过该方法确定参数可保证周期非均匀采样多带信号时的采样频率降到最低.

非整周期采样信号频率估计的加窗相位差法

针对相位差法频率估计精度受信号非整周期采样影响的问题,在相位差法基础上提出了非整周期采样信号频率估计的加窗相位差法。首先,利用FFT法获得信号频率粗估计值,根据频率粗估计值设计矩形窗,对采样信号重新分段,获得2段近似整周期采样的加窗信号;其次,利用第1段加窗信号求取频谱峰值所在位置;然后,利用DFT计算出2段加窗信号频谱峰值处的相位差,得到频谱峰值位置校正量;最后,根据频谱峰值位置及其校正量计算频率精估计值。模拟计算和实测实验表明,所提方法有效抑制了信号非整周期采样带来的影响,提高了相位差法的测频精度,改善了LFMCW雷达的测距精度。

非整周期采样信号频率估计的频谱分离算法

为提高持续时间短、非整周期采样条件下采样信号的频率估计精度,提出一种非整周期采样信号频率估计的频谱分离算法。该算法通过计算满足正负频率分量频谱分离且负频率分量幅值谱最大的采样信号的频谱、重构负频率分量频谱和频谱校正等技术获得非整周期采样信号频率的无偏估计。理论分析表明:算法准确实现了非整周期采样信号正频率分量频谱和负频率分量频谱的频谱分离,消除了频谱干涉对频率估计的影响,实现了非整周期采样信号频率的无偏估计。计算验证验证了理论分析的正确性,结果表明:算法的频率估计精度优于AM算法、SD算法、扩展自相关算法和两步自相关算法的频率估计精度,更接近克拉美罗下限。