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《多速率系统网络丢包的FIR和IIR滤波器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、信息化技术2013年12月第6期信息化技术多速率系统网络丢包的FIR和IIR滤波器设计王维志（哈尔滨工业大学，哈尔滨150001）摘要：以多速率系统为背景，考虑网络传输中的数据丢包，在此基础上设计H-无穷有限脉冲响应（FIR）和无限脉冲响应（IIR）滤波器。多速率系统由一个周期系统描述，以H-无穷规范测量其性能。为了保持系统的周期性，数据丢包以区间[0,1]的一个数值估计，目标是设计FIR和IIR滤波器的估计误差收敛为零，而噪声衰减到一个给定的约束指数的均方水平。这些条件的归纳为一组线性矩阵的可行
2、性不等式（LMIs），并由此给出所需的滤波器参数。为了说明本文方法的有效性，提供了仿真实例。关键词：FIR；IIR；多速率系统；线性矩阵不等式；数据丢包FIRandIIRFilterDesignforMultirateSystemswithPacketDropoutsWangWeizhi(HarbinInstituteofTechnology,Harbin,150001)Abstract：Thispaperisconcernedwiththerobustfiniteimpulseresponse(
3、FIR)andinfiniteimpulseresponse(IIR)filterdesignformultiratesystems,andconsiderspacketdropoutsduringitsnetworktransmission.Aperiodicsystemmodelisusedtorepresentthemultiratesystems,andtheperformanceismeasuredinH-infinitynorms.Thepacketdropoutisgovernedb
4、yaconstantintheinterval[0,1].WeaimtodesignFIRandIIRfiltersuchthattheestimationerrorconvergestozeroexponentiallyinthemeansquarewhilethenoiseattenuationisconstrainedtoagivenlevel.Theseconditionsarecharacterizedintermsofthefeasibilityofasetoflinearmatrix
5、inequalities(LMIs),andthentheexplicitexpressionisgivenforthedesiredfilterparameters.Keywords：finiteimpulseresponse(FIR)；infiniteimpulseresponse(IIR)；multiratesystems；linearmatrixinequality(LMI)；packetdropouts[7，8]1引言通讯网络、以及基于互联网的控制。然而，网络控制系统的两个主要挑战是网络
6、时延（也称为通信延多速率系统可应用于机电控制、航天测控、超机迟）和数据丢包。动飞机的非线性系统等领域，已经引起了越来越多的通过以上分析，我们为存在数据丢包的多速率系[2]关注。大部分现有的成果集中在稳定性分析、最优统设计鲁棒性FIR和IIR滤波器。设计方法是基于状[4][6][4]控制、H-无穷控制、多速率系统非线性控制。态空间描述，滤波器性能使用H-无穷规范进行评估。提升技术（liftingtechnique）已成为标准的研究多速通过线性矩阵不等式，FIR和IIR滤波器的参数可以[5]率系统的程
7、序。在另一个研究前沿方面，网络控制计算出来。最后，通过一个算例来演示所提出的过滤系统备受关注，如：移动传感器网络、车辆和工艺品、器的有效性。作者简介：王维志（1991-），本科生，自动化专业；研究方向：自动控制。收稿日期：2013-11-2048信息化技术航天制造技术2问题描述要一些转换。定义：TTTTx()kx(kNx1),(kN2),,()xkTTTT()kk(Nk1),(N2),,()kTTTTvk()vkN(1),(vkN
8、2),,()vk其中T表示矩阵的转置。同时，定义周期性矩阵Ck，当k=0,1,2,…,N-1时：图1滤波系统00I00Ck如图1所示的滤波系统，ω(k)∈Rq为干扰输入，Nk1kv(k)∈Rq为系统的输出，z(k)∈Rr为对输出的估计，R其中I是单位矩阵。当k=N,N+1,…时：表示欧氏空间。通常的系统可由离散状态来描述，表C=k+NCk（5）示为：由此，（4）式可以写为：yk()Cvk()。kx(1k=
