广义连续随机线性系统的最优递推问题

讨论了广义连续随机线性系统的最优递推问题,利用矩阵的奇异值分解理论,给出了广义连续随机线性系统的奇异值标准形式,基于标准形式,在两种情况下,将系统分解成两个子系统,通过对子系统状态估计的研究,得到了该系统的最优递推方程。结果表明,对于广义系统,该方法有效地减少了计算量。     

基于FMCW雷达的旋转目标微动参数提取方法

针对旋转目标微多普勒频率相互交叠、重合难以提取的问题, 提出了一种基于调频连续波(frequency modulated continuous wave, FMCW)雷达的微动参数提取方法。考虑到旋转目标微多普勒频率具有正弦形式的特征, 利用多普勒信号构造了矩阵并进行奇异值分解, 使得奇异值比谱在旋转频率处的比值达到最大。为了估计旋转半径和初始相位, 对多普勒信号时频分析结果进行逆Radon变换, 将正弦曲线的参数估计问题转化成了参数空间中的峰值检测问题。仿真和实验数据结果表明, 结合奇异值分解、时频分析技术和逆Radon变换的旋转目标微动参数提取方法具有在低信噪比条件下提取高精度参数值的能力, 有效解决了相互交叉的微多普勒频率参数提取问题。     

基于多分辨率技术及奇异值理论的故障检测方法

提出了以小波多分辨率技术与矩阵奇异值理论相结合的故障检测方法。根据小波变换的多分辨率分解特性 ,提出了系统状态观测信号的二初始特征向量矩阵———粗分辨逼近矩阵和边缘细节信息矩阵。利用矩阵奇异值分解理论得到初始特征向量矩阵的奇异值 ,将其作为状态信号的特征向量。针对提取出的系统状态信号奇异值特征 ,设计出相应的故障检测算法 ,并将该方法用于某武器平台上精密弹簧阻尼器的故障检测。仿真结果证实了该方法的正确性和有效性。     

一般广义离散系统动态输出反馈H∞控制器设计

提出一种用于一般广义离散系统的严格真动态输出反馈H∞控制器设计方法。首先,构造辅助广义离散系统,给出该系统的状态反馈H∞控制器设计方法,在此基础上,用两组矩阵不等式给出使一般广义离散系统是允许的且满足H∞范数限制的控制器存在的充分条件,并给出了控制器的解析表达式。通过解这两组矩阵不等式,即可获得所需的控制器。控制器的可解性条件由系统的系数矩阵表达,因此不需要矩阵分解,可避免由矩阵分解产生的数值问题。仿真结果证实算法的有效性。     

连续广义系统的未知输入观测器研究

研究了在未知输入下连续广义系统的降阶观测器的设计方法,并讨论了观测器在故障检测中的应用。首先给出了连续估计器的存在条件,通过给原系统加微分反馈实现正则化,又通过解耦变换使得只有一个状态向量含有未知输入,利用其余两个不受未知输入影响的状态向量设计出观测器。然后,假设未知输入为故障信号的情况下,利用观测器的方法研究了连续广义系统的故障检测问题。仿真结果显示了满意的估计性能。     

基于SVD的通信信号背景下脉冲波形和初相估计

雷达侦察接收机往往侦察到的是通信和雷达脉冲的混合信号，如何从通信信号背景中有效提取出雷达脉冲波形，是现代雷达信号处理领域中的重要内容。针对这一问题，提出了一种基于奇异值分解的通信与雷达混合信号中脉冲波形估计算法。该算法通过对信号观测矩阵的奇异值分析和协方差矩阵的特征值分析，证明了观测矩阵的奇异值分解具有稳定性，并且奇异值分解能够最佳近似观测信号的线性特征，给出了一种利用左右奇异向量估计脉冲波形及其相对初相的方法。本文的算法适用于任意脉冲波形，并且能够在较低信噪比环境下估计脉冲信号波形和相对相位，仿真结果证明了算法的有效性。     

不确定广义系统的观测器设计

针对含仿射型不确定广义系统状态的观测器设计问题,利用不确定广义系统的已知信息通过插值法为不确定广义系统设计一个奇异全阶观测器,而且此观测器是仿射二次稳定的。观测器的状态和增益矩阵通过参数的线性插值得到,估计误差通过仿射参数独立的Lyapunov函数确定,且系统重构误差是仿射二次稳定的。给出数值仿真算例验证该算法的有效性。     

一种非理想阵列的快速宽带信号方位估计算法

针对宽带信号方向估计算法需要进行初次估计和进行多次奇异值分解的问题,提出了在传感器阵列存在误差的情况下,基于Prony-Lanczos方法的快速宽带信号方位估计算法。方法将接收信号转换到频率域内,分离阵列流形中信号方向和阵列参数;其次,在考虑阵列互耦的情况下,采用快速奇异值分解的方法求取奇异向量,并利用奇异向量构造聚焦矩阵;最后,利用聚焦求和窄带方位估计对宽带信号进行方法估计。仿真试验表明,存在阵列误差的情况下,本算法具有较好的分辨率和较低的计算复杂度和鲁棒性。     

离散广义双线性系统的稳定控制分析

讨论了离散广义双线性系统稳定控制问题。研究了离散广义双线性系统稳定控制存在的条件,并给出了相应的控制方案。所采用的方法是利用广义系统分解,运用Lyapunov方法证明线性状态控制可以使闭环系统在原点附近渐近稳定。同时研究了不分解系统,通过构造广义李雅普诺夫函数的方法,给出了使闭环系统稳定的条件。对于离散广义双线性系统有关理论的证明,可以看作是正常离散双线性系统的拓广。     

基于LMI的不确定广义系统鲁棒无源化

针对具有不确定性且为线性分式形式的广义系统,考虑其严格无源化问题。利用严格线性矩阵不等式,首先给出了系统广义二次稳定且严格无源的充要条件,然后分别讨论了利用串级补偿和前馈补偿的方法使得系统广义二次稳定且严格无源的充要条件,同时给出了相应的补偿器设计方法.最后举例说明补偿的方法。     

Nuclear Norm Subspace System Identification and Its Application on a Stochastic Model of Plague

The discrete-time model of plague is deduced by zero-order holder based on the continuoustime model. Due to the existence of stochastic disturbances, the stochastic model is given corresponding to the discrete-time model. The state estimation and noise reduction of the stochastic model are achieved by designing Kalman filter. Nuclear norm minimization is to structure the low-rank matrix approximation instead of the singular value decomposition in the process of subspace system identification. According to the plague data from the World Health Organization, the system matrices and noise intensity of the model are identified. Simulations are carried out to show the higher approximation capability of the proposed method.     

State Estimation of Discrete Stochastic Singular System

1　 IntroductionIn the area of singular systems control much work has been done recently. The basictheory of singular systems has been proposed. A lot of results are obtained fordeterministic singluar systems[1～ 2 ] . However,only a few results are from stochasticsingular systems[3～ 5] ,in which attention is paid to time-invariant stochastic singularsystems. The state estimation and observation problems of time-invariant stochasticsingular systems have been discussed in[3 ] .The state estim…     

A New Method of State Estimation for Singular Discrete-time Stochastic Linear System

ＡＮｅｗＭｅｔｈｏｄｏｆＳｔａｔｅＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｆｏｒＳｉｎｇｕｌａｒＤｉｓｃｒｅｔｅｔｉｍｅＳｔｏｃｈａｓｔｉｃＬｉｎｅａｒＳｙｓｔｅｍＷＡＮＧＹｕｚｈｅｎＷＡＮＧＬｉａｎｇｕｏＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａ...     

一类奇异系统观测器的参数化表示

基于Luenberger最小阶状态观测器的设计,给出了一类奇异系统(或称广义系统、描述变量系统、代数微分系统、不明确系统等)观测器的参数化表示及其状态空间实现。引入了一个附加的真稳定的有理矩阵,以保证观测器的参数化因子都是真稳定的。最后明确揭示了观测器参数化的结构机理。所得结果可用于奇异系统鲁棒观测器的设计及故障检测。     

不确定离散广义系统的鲁棒无源控制

将严格无源的概念引入到离散广义系统中 ,研究了具有未知定常不确定参数的离散广义系统在有界外部输入作用下的鲁棒无源控制问题 ;利用线性矩阵不等式 ,给出了不确定离散广义系统广义二次稳定且从外部输入到被调输出之间是严格无源的 ,并在此基础上给出存在状态反馈控制器 ,使得闭环系统广义二次稳定且从外部输入到被调输出之间是严格无源 ,同时给出相应的依赖于矩阵不等式的解的控制器构造 ;数值算例说明了结论的有效性。     

大规模MIMO系统中分布式压缩感知LMMSE信道估计

大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中,信道估计算法复杂度随着基站侧天线数量的增加而急剧增加,针对需要在信道估计算法复杂度与算法性能之间进行折中的问题,提出分布式压缩感知线性最小均方误差(distributed compressed sensing linea...     

A New Approach to Optimal Filtering for SingularDiscrete-Time Stochastic Linear System

1IntroductionBecausetherealisticproblemwhichsingularsystemdescribesiswiderthanthenormalsystemsdo,theresearchofsingularsystemshasreceivedagreatdealofattention.Andmanyachievementshavebeenobtainedinthefieldsofstructuralcharacteranalysisanddesignmethodsofsingularsystems.Butforthestateestimationonlypreliminaryprobehasbeenmade.References[2]--[51proposedrespectivesolutionsbasedonleastsquaremethod.References[6]--[71transformsingularsystemsintonormalsystemsthroughmatrixresolutionandthenmakeuseofKalman…     

Robust reliable guaranteed cost control for nonlinear singular stochastic systems with time delay

To study the design problem of robust reliable guaranteed cost controller for nonlinear singular stochastic systems,the Takagi-Sugeno(T-S)fuzzy model is used to represent a nonlinear singular stochastic system with norm-bounded parameter uncertainties and time delay.Based on the linear matrix inequality(LMI)techniques and stability theory of stochastic differential equations,a stochastic Lyapunov function method is adopted to design a state feedback fuzzy controller.The resulting closed-loop fuzzy system is robustly reliable stochastically stable,and the corresponding quadratic cost function is guarauteed to be no more than a certain upper bound for all admissible uncertainties,as well as different actuator fault cases.A sufficient condition of existence and design method of robust reliable guaranteed cost controller is presented.Finally,a numerical simulation is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.