没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
具有传感器增益退化、传输时延和丢包的离线状态估计器.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 116 浏览量
2023-02-23
20:14:48
上传
评论
收藏 116KB DOCX 举报
温馨提示
试读
10页
具有传感器增益退化、传输时延和丢包的离线状态估计器.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
网络化状态估计因其在航空航天、工业控制、环境监测及导航等领域的广泛应用, 已
经成为了学术界的一个研究热点
[1-5]
.实际环境下的网络化系统中不可避免地存在传感器随机
故障、数据包传输时延和丢失问题, 严重损害了传统状态估计方法的估计效果.目前, 针对
如何在这些问题存在时设计有效的状态估计器, 已有学者提出了一些方法.首先, 针对时延
和丢包同时发生的状态估计器设计问题, 文献[6]和文献[7]均规定处理中心端每个时刻至多
接收一个数据包, 利用射影理论导出最小方差意义下的无偏估计器.不同的是, 文献[6]通过
状态增广方法将随机时延和丢包转化为新的系统矩阵中的随机参数, 而文献[7]则将时延和
丢包转化为新的量测矩阵中的随机参数, 从而避免了文献[6]中高维的系统增广矩阵, 降低
了计算复杂度.以上两种对时延和丢包的处理方式虽然可以保证得到的状态估计在精度上是
最优的, 但是每一时刻估计器增益和误差协方差矩阵的计算需要实时获取该时刻数据包具
体的时延和丢包情况, 是一种在线计算方式, 不利于实时性要求高的应用场景.为此, 文献
[6]利用时延和丢包的分布概率代替每一时刻具体的时延和丢包变量, 得到一种依赖时延分
布概率和丢包率的无偏离线估计器, 方便了计算, 增强了实时性.文献[8-10]则是将文献[6]的
这一处理方法推广到了多传感器状态估计中.然而这种离线设计方法相比于文献[6]和文献
[7]的在线设计方法, 虽然实时性得到了增强, 但是其只利用了时延和丢包的静态分布规律,
忽略了对动态时延和丢包信息的利用, 造成了有效信息的浪费, 导致估计器的准确性降低.
因而, 如何在保证实时性的前提下有效利用动态时延和丢包信息来提高估计器的精度是一
个具有重要研究意义的问题.
与此同时, 在实际使用环境中, 传感器除常见的失效故障外, 还会出现传感器增益衰减
退化
[11-15]
, 如传感器放大电路因元器件老化和环境因素干扰导致增益系数发生衰减; 传感器
量测值经无线信道传输时, 因作用距离长而发生量测信号衰减等.与传感器失效相比, 传感
器增益衰减退化在网络化状态估计中并未得到广泛重视和研究.
针对具有传感器增益退化、随机时延和丢包的多传感器状态估计问题, 文献[14]和文
献[15]分别给出了分布式和集中式两种框架下的离线估计器.其中, 为了提高对时延信息的
利用, 文献[15]设计了一种包含当前和过去所收到的时延数据的新息模型, 推导出最小方差
意义下的离线无偏估计器, 并验证其估计精度优于传统 Kalman 滤波方法.不足的是, 文献
[15]忽略了对每一时刻丢包变量的运用, 在发生丢包时, 非零新息反而会导致较大误差.本文
旨在解决两个问题: 1)如何有效利用动态的时延和丢包信息来提高离线估计器的精度; 2)对
传感器增益退化进行建模, 并研究其对状态估计的影响.为此, 本文在文献[15]的研究基础
上, 考虑系统模型存在不确定性, 将模型的不确定性描述为系统矩阵中的乘性噪声, 传感器
增益退化现象描述为统计特性已知的随机变量.数据包传输时延和丢失发生于传感器量测输
出通过无线信道向远程处理中心传送的过程中.处理中心根据数据包的时间戳筛选并保留时
延值最小的数据包, 并据此设计了一种新的最优离线无偏估计器.该估计器与文献[15]所提
离线估计器相比, 不仅每一时刻参与估计计算的数据包是相对最新的, 而且通过时间戳获取
并利用了每一时刻的丢包变量, 使得发生丢包时新息为零, 避免了文献[15]中方法因丢包导
致的误差, 从而在保证实时性的前提下提高了状态估计精度.
资源评论
罗伯特之技术屋
- 粉丝: 3684
- 资源: 1万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功