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matlab利用idinput函数产生m序列.docx
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之前不懂系统辨识的理论,输入信号随便用了一个阶跃信号,后来发现阶跃信号
其实很菜,不足以激励起系统的全部动态特性,额,实验数据立马弱爆了。。。M
序列是工程中常用的输入信号,它的性质类似于白噪声,而白噪声是理论上最好
的输入信号,可见 M 序列的价值。下面介绍 M 序列的 matlab 产生方法,看到很多
论坛产生 M 序列的程序复用性不高,而 matlab 就提供了产生 M 序列的专门函数,
这里尝试一下。
idinput 函数
产生系统辨识常用的典型信号。
格式
u = idinput(N,type,band,levels)
[u,freqs] = idinput(N,'sine',band,levels,sinedata)
N
产生的序列的长度,如果 N=[N nu],则 nu 为输入的通道数,如果 N=[P nu
M],则 nu 指定通道数,P 为周期,M*P 为信号长度。默认情况下,nu=1,M=1,即
一个通道,一个周期。
Type
指定产生信号的类型,可选类型如下
高斯随机信号
二值随机信号
二值伪随机信号(M 序列)
正弦信号和
Band
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/22774321/bg2.jpg)
指定信号的频率成分。对于’rgs’、’rbs’、’sine’,band = [wlow,
whigh]指定通带的范围,如果是白噪声信号,则 band=[0, 1],这也是默认值。指
定非默认值时,相当于有色噪声。
对于’prbs’,band=[0, B],B 表示信号在一个间隔 1/B(时钟周期)内为
恒值,默认为[0, 1]。
Levels
指定输入的水平。Levels=[minu, maxu],在
type=’rbs’、’prbs’、’sine’时,表示信号 u 的值总是在 minu 和 maxu 之
间。对于 type=’rgs’,minu 指定信号的均值减标准差,maxu 指定信号的均值加
标准差,对于 0 均值、标准差为 1 的高斯白噪声信号,则 levels=[-1, 1],这也
是默认值。
说明
对于 PRBS 信号,如果 M>1,则序列的长度和 PRBS 周期会做调整,使 PRBS 的
周期为对应一定阶数的最大值(即 2^n-1,n 为阶数);如果 M=1,PRBS 的周期是
大于 N 的相应阶数的值。在多输入的情形时,信号被最大平移,即 P/nu 为此信号
能被估计的模型阶次的上界。
上面的意思可如下理解:对于 M=1 时,
ms = idinput(12, 'prbs', [0 1], [0 1]);
figure
stairs(ms)
title('M 序列')
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/22774321/bg3.jpg)
ylim([-0.5 1.5])
结果如下
同时,matlab 给出如下警告
Warning: The PRBS signal delivered is the 12 first values of a full
sequence of length 15.
即函数的输出为周期为 15(大于 12 的第一个 2^n-1 的值)PRBS 信号的前 12
个值组成的序列。如
ms = idinput(15, 'prbs', [0 1], [0 1]);
figure
stairs(ms)
title('M 序列')
ylim([-0.5 1.5])
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/22774321/bg4.jpg)
可以看到指定 12 时的序列为指定 15 时的序列的前面部分。
对于 M>1 时,
ms = idinput([12,1,2], 'prbs', [0 1], [0 1]);
figure
stairs(ms)
title('M 序列')
ylim([-0.5 1.5])
结果如下
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苦茶子12138
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