[发明专利]基于双通道欠采样的非理想多阻尼谐波信号参数测量方法有效
申请号: | 202110103500.8 | 申请日: | 2021-01-26 |
公开(公告)号: | CN112964931B | 公开(公告)日: | 2022-07-15 |
发明(设计)人: | 黄国兴;倪安;卢为党;彭宏;张昱 | 申请(专利权)人: | 浙江工业大学 |
主分类号: | G01R23/16 | 分类号: | G01R23/16 |
代理公司: | 杭州斯可睿专利事务所有限公司 33241 | 代理人: | 王利强 |
地址: | 310014 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 双通道 采样 理想 阻尼 谐波 信号 参数 测量方法 | ||
1.一种基于双通道欠采样的非理想多阻尼谐波信号参数测量方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤一,初始化生成非理想MEDS信号,信号具有如下形式:
其中,t∈(0,T),ck是复振幅,sk=rk+j2πfk是复频率,k=1,2,…K,rk是阻尼因子,fk是极点频率,K为未知的频率分量个数,σ(t)是模型匹配误差信号,由于真实信号与MEDS信号不能完全匹配,在模型中引入了模型匹配误差信号σ(t);
步骤二,控制信号控制开关,从而将MEDS信号进行分流,首先通过控制信号将控制开关拨置主采样通道所在支路,此时,主采样通道对所得分流MEDS信号进行采样,然后再通过控制信号将控制开关拨置副采样通道所在支路,此时,副采样通道对所得分流MEDS信号进行采样;
步骤三,控制信号将开关拨置主采样通道所在支路,主采样通道对所得分流MEDS信号进行采样,采样时钟CLK1对分流信号进行均匀采样,采样率为fs,采样值表示如下:
其中,K为未知的分量个数,ck表示复振幅,sk=rk+j2πfk表示复频率,rk表示阻尼因子,fk表示极点频率,n∈Z+,σ[n]表示σ(t)被时钟CLK1采样后的样本值;
步骤四,建立优化模型,降低模型匹配误差的影响,由于分量个数K未知且模型匹配误差σ(t)≠0,通过最小化σ(t)的能量来找到最优的分量K和最优的参数
步骤五,将采样值x[n]输入到振幅和频率分量个数的最优估计算法,从而得到最优的K及P表示超过阈值的有效估计值的个数,P≤K;
步骤六,将参数估计值输入到反馈采样速率生成器模块,计算副采样通道的采样速率f′s,且f′s满足下式:
其中,a,b∈{0,1,…,K-1},m∈{-(2Q-2),-(2Q-3),…,2Q-2},fs是采样速率,0<fs<fmax,fmax为信号频率上限,当采样值被噪声干扰时,为了提高方法的鲁棒性,反馈采样速率生成器模块产生的采样速率f′s需要满足下式:
其中,rem{(·),1}表示(·)除以1后的余数,ε表示由噪声强度决定的一个阈值;
步骤七,控制信号将开关拨置副采样通道,副采样通道对所得分流信号进行采样,采样时钟CLK2对信号进行均匀采样,采样率为f′s,采样值表示如下:
其中,c′k为复振幅,T′s=1/f′s为采样周期,σ[n′]为模型匹配误差信号的采样值,n′=0,1,…,N′-1,然后运行振幅和频率分量个数的最优估计算法,采样值x′[n′]经过该算法,得到估计值
步骤八,将参数估计值和输入到联合估计参数算法中,复频率和复振幅用和联合估计得到。
2.如权利要求1所述的基于双通道欠采样的非理想多阻尼谐波信号参数测量方法,其特征在于,所述步骤四的过程如下:
步骤4.1,建立的优化模型表示如下:
由于(3)转换为:
步骤4.2,由于输入的非理想MEDS信号x(t)是未知的,即公式(4)无法求解,用公式(2)所得采样值代替x(t),则公式(4)转化为下式:
其中,频率分量个数K和参数均为未知量,则公式(5)用下式描述:
其中,
公式(7)称为优化目标函数。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于浙江工业大学,未经浙江工业大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202110103500.8/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:膜过滤装置
- 下一篇:一种防堵型海洋工程集淡水装备