买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中南大学

摘要：本发明涉及含噪信号的微分提取，特别涉及一种基于对偶变结构跟踪微分器的微分信号提取方法及终端设备，用于解决从被噪声污染的信号中快速准确跟踪输入信号并高品质提取其微分信号的问题。所述对偶变结构跟踪微分器被配置为：一个离散型双积分器及其对偶系统并联组成的二元结构，和一个象限判别器。其中，该离散型双积分器及其对偶系统均采用变边界特征的新型快速最优控制综合函数；象限判别器依照由跟踪误差信号和微分信号组成向量所在的象限切换二元结构，该向量位于二、四象限时，采用离散型双积分器计算当前输入采样信号的跟踪信号及其微分信号，反之采用其对偶结构进行计算。本发明优化了跟踪微分器的相轨迹，修正了最优控制综合函数的边界曲线，从而简化了控制量的计算，提升了输入信号跟踪过程的快速性和平稳性，有效抑制了微分信号提取过程中的噪声放大效应。

主权项：1.一种基于对偶变结构跟踪微分器的信号微分提取方法，其特征在于，所述对偶变结构跟踪微分器被配置为：离散型双积分器及其对偶系统并联组成的二元结构，和一个象限判别器；其中，该离散型双积分器及其对偶系统均采用变边界特征的新型快速最优控制综合函数；象限判别器依照由跟踪误差信号和微分信号组成向量所在的象限切换二元结构：当该向量位于二、四象限时，以离散型双积分器为基础计算输入采样信号的跟踪信号及其微分信号，反之切换至其对偶结构；所述对偶变结构跟踪微分器的结构如式1所示： 其中，vk是输入信号，x1k和x2k为系统状态变量，分别对应于输入的跟踪信号及其微分信号，uk为控制量；所述vk，x1k，x2k，uk均为时间序列信号，k表示第k个采样时刻；s是二元结构切换指示变量，取值为1或-1；afst为变边界新型快速最优控制综合函数；r为速度因子，决定系统响应的快速性，c0为滤波因子，决定系统对噪声的滤波效果，nf为缩窄因子，决定跟踪信号收敛的快速性，h为采样步长；所述基于对偶变结构跟踪微分器的信号微分提取方法包括以下步骤：S1.给定系统初始状态x10和x20，初始化对偶变结构跟踪微分器参数r，c0，nf，h；S2.获取当前时刻输入信号采样值vk，以式2计算跟踪误差z1k:z1k＝x1k-vk2根据z1k,x2k所在象限计算二元结构切换指示变量s：当z1k,x2k位于二、四象限，即二者异号时s＝1，反之，s＝-1；S3.采用式3计算控制量uk： 其中，z1k为式2表示的跟踪误差；z2k是状态x2k的对偶变形量，z2k＝sx2k；λ为位置因子；yk为中间变量，用于决定位置因子λ的计算式；satx,aa0为饱和函数，如式4所示；nsatx,a,ba0,b0为非对称饱和函数，定义式如式5所示： S4.由式5计算下一采样时刻状态变量x1k+1和x2k+1的值： S5.输出当前时刻输入的跟踪信号x1k及其微分信号x2k；S6.当下一采样时刻到来时，重复步骤S2～S5。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中南大学 一种基于对偶变结构跟踪微分器的信号微分提取方法及终端设备