[发明专利]一种基于事件驱动的量测调度方法

说明书

本发明公开了一种基于事件驱动的量测调度方法，通过设计一种开环随机事件触发机制，根据量测的贡献度自适应调节量测窗长：判断从当前时刻到初始时刻的量测选取事件是否被触发，如果事件被触发，则窗长加1，继续判断前一时刻，否则即得到当前时刻的量测窗长；然后结合EM框架，设计一种基于事件驱动的量测调度自适应变划窗EM参数解析辨识技术。以解决现有恒定划窗法无法自适应选取窗长导致参数辨识精度低或者计算量大的问题，平衡参数辨识精度和计算量之间的矛盾。

技术领域

本发明属于系统参数辨识领域，涉及一种基于事件驱动的量测调度方法。

背景技术

在基于期望最大化(EM)算法的参数辨识框架中，为了增强待辨识参数的辨识速度，算法是在数据段上执行的而不是在某个单独的数据点上执行，即需要选取一定数量的量测参与参数辨识。现有的量测选取方法均是恒定划窗法，即每个时刻均选取固定数量的量测。这种方法窗长选取(计算量)和辨识精度是互相矛盾的。窗长越长，辨识精度越高，误差越小，但是计算量也越大，对参数突变的反应速度也越慢，窗长越短，计算量越小，参数突变时刻反应速度越快，但是，参数辨识精度越低，误差越大。在实际应用中，通常对参数辨识精度和算法计算量均有要求，但是采用这种恒定划窗法却无法兼顾辨识精度和计算量、平衡两者之间的矛盾。而采用事件驱动方法可能平衡辨识精度和计算量。

事件驱动是为了平衡估计精度和计算效率而建立的一种传感器数据调度策略。事件触发机制通常被设置在传感器量测和网络通信之间，如果事件触发条件满足，传感器通过网络总线向估计或处理中心传递量测，保证估计精度，否则传感器不传递量测，减轻通讯负担，在保证精度或至少精度不会下降太多的前提下，提升计算效率。如果能够根据事件驱动的思想建立一种量测窗长调度策略，根据量测的贡献度自适应选取量测，则有望实现辨识精度和计算量的平衡。

总之，现有的恒定划窗法无法实现自适应选取窗长，无法根据系统量测特性和算法运行过程中的性能自适应调整窗长提高参数辨识精度或者降低算法计算量，因此如果能够根据事件驱动的思想设计一种应用于EM的自适应量测调度技术，那么就可以平衡EM算法在参数辨识精度和计算量之间的矛盾。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于事件驱动的量测调度方法，以解决现有恒定划窗法无法自适应选取窗长导致参数辨识精度低或者计算量大的问题，平衡参数辨识精度和计算量之间的矛盾。

本发明所采用的技术方案是，一种基于事件驱动的量测调度方法，通过设计一种开环随机事件触发机制，根据量测的贡献度自适应调节量测窗长：判断从当前时刻到初始时刻的量测选取事件是否被触发，如果事件被触发，则窗长加1，继续判断前一时刻，否则即得到当前时刻的量测窗长；然后结合EM框架，设计一种基于事件驱动的量测调度自适应变划窗EM参数解析辨识技术。

进一步的，本发明基于一类离散时间乘性参数线性系统，具体如下：

x_k+1＝F(x_k)θ+S(x_k)+ω_k (1-1)，

y_k＝H_kx_k+v_k (1-2)，

式中，公式(1-1)为系统模型的动态方程，公式(1-2)为系统模型的量测方程；