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PRBS输入信号

伪随机二进制序列(PRBS)是一种具有白噪声性质的周期性、确定性信号,它在两个值之间移动。PRBS信号具有固有的周期性,最大周期长度为2N–1,其中N这是PRBS订单。

PRBS信号在-0.025和0.025之间移动。

您可以在命令行或中使用PRBS输入信号进行频率响应估计模型线性化电路。估计算法在指定用于估计的输入分析点注入PRBS信号,并在输出分析点测量响应。PRBS信号可用于估计通信和电力电子应用的频率响应。

使用PRBS输入信号,您可以:

  • 与使用正弦流输入信号相比,减少了总的估计时间,同时产生可比的估计结果。

  • 与使用线性调频输入信号相比,获得更快的频率响应估计和更高的频率分辨率。

创建PRBS输入信号时,请指定以下参数。

  • 信号振幅-信号的峰间范围。

  • 采样时间-设置采样时间以匹配与输入和输出线性分析点对应的信号的采样时间。

  • 信号顺序-PRBS信号的最大长度为2N–1,其中N这是信号命令。

  • 周期数-周期数NP在PRBS信号中。

当指定PRBS信号参数时,请考虑以下几点:

  • 设置振幅,使系统为您的应用程序适当地激励。如果输入幅值太大,信号会偏离模型工作点太远。如果输入振幅太小,PRBS信号与模型中的噪声和波纹无法区分。

  • 对于给定的采样时间,为了提高低频范围内的分辨率,增加PRBS信号的阶数。

  • 对于大多数频响估计应用,使用单个周期。这样做会在信号的频率范围内产生一个平坦的频率响应。

  • 生成的PRBS信号的频率范围为[F,F马克斯), F = ( F N / N P ) ( 2. / 2. N 1. ) F 马克斯 = F N FN是信号的奈奎斯特频率。

您还可以基于线性系统的动力学创建带有参数的PRBS信号,系统. 例如,如果您对系统进行了精确的线性化,则可以使用它初始化参数。

当您使用线性系统设置PRBS参数时,信号的振幅为0.05周期的个数是1..为了设定信号的采样时间和顺序,软件首先选择信号的频率范围,[F,F马克斯,基于…的动力学系统

如果系统为离散时间系统,则:

  • PRBS的采样时间等于的采样时间系统

  • PRBS的顺序如下所示,其中⌈⌉。是天花板操作员。

    订单 = 日志 ( 2. π Ts Fmin ) 日志 ( 2. )

如果系统为连续时间系统,则:

  • PRBS的采样时间为

    Ts = 2. π 5. Fmax

  • PRBS的顺序如下所示,其中⌊⌋。我是楼层接线员。

    订单 = 日志 ( 2. π Ts Fmin ) 日志 ( 2. )

使用以下命令创建PRBS信号:模型线性化电路

模型线性化电路,以使用PRBS输入信号进行估计估计选项卡上,选择输入信号>伪随机二进制序列

在“创建PRBS输入”对话框中,指定PRBS信号对象的名称变量名. 然后,您可以使用以下字段指定PRBS输入信号的参数。

  • 振幅——信号幅度

  • 采样时间-采样时间

  • 周期数-周期数

  • 信号命令-信号命令

您还可以自动确定参数周期数信号命令基于感兴趣的频率范围。自动参数确定有助于创建输入信号,从而在指定的频率范围内获得准确的频率响应。

要自动确定参数,请首先设置采样时间参数来匹配信号注入点的采样时间。接下来,使用rad/s指定感兴趣的频率范围分钟马克斯参数,然后单击计算参数

创建PRBS输入对话框,并指定示例参数。

此外,您可以:

  • 使用每个时钟周期一个样本参数指定信号在每个时钟周期的一个采样或多个采样时保持不变。如果有,请使用此参数周期数>1.默认情况下,此选项处于启用状态,并且生成的信号在一个样本上保持不变。禁用此选项时,生成的信号在指定数量的样本上保持不变。

  • 使用执行基于窗口的过滤以改进估计结果参数应用基于Hann窗的滤波,从而产生更平滑的频率响应估计结果。

使用以下命令创建PRBS信号:MATLAB密码

在命令行创建用于估计的PRBS信号弗雷斯米特,用一个弗列斯特。伪随机位序列对象。

改善低频的频响结果

要改善低频时的频率响应估计结果,可以使用原始模型中采样时间以外的其他采样时间。为此,请修改模型以使用常数块在输入分析点和速率转换块在输出分析点。

万博1manbetxSimulink模型,输入线性分析点后添加常数块,输出线性分析点前添加速率转换块。

对双方来说常数块和速率转换块,为您的PRBS信号指定一个新的采样时间,该采样时间大于模型的原始采样时间。

改变PRBS输入信号的采样时间的能力在频率响应估计过程中提供了额外的自由度。通过使用比原始模型中更大的采样时间,可以在低频范围内获得更高分辨率的频率响应估计结果。此外,以较低的采样率运行估计可以减少部署到硬件时的处理需求。

另见

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