带丢包系统的状态和白噪声估计及其应用研究.pdf

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1、中文摘要状态估计问题是信息融合领域中的焦点问题，广泛应用于军事、科研、控制工程、工程生产等各个方面．而噪声估计问题是石油地震勘探技术的核心性技术，它的一个重要应用背景是石油地震勘探信号处理．随着自动化、智能化技术的发展，对系统估计问题的研究逐渐深入，状态估计和白噪声估计问题引来了海内外众多学者的极大关注．然而，在实际应用上，由于网络的承载能力和通信宽带的限制，以及受外界环境的种种干扰，致使数据在传感器向融合中心传输的过程中，会出现数据丢包现象，这不仅使人们对原系统性能的估计不够准确，降低了估计的精度，而且也增加了对系统状态和信号估计的难度．本文以具有

2、丢包系统的估计问题为研究对象，推导一类具有丢包系统的状态估值器和白噪声估值器，其中的丢包过程通过一个满足二元分布的随机变量来描述．在此我们不知道每一时刻的系统观测数据是否发生丢失，只知道每一时刻数据丢失的概率．通过矩阵增广的方法，将具有丢包的系统模型转化为常规系统的状态空间模型，在已有文献的基础上，推导具有丢包系统的状态估值器和白噪声估值器．在系统模型中，可：以通过对白．噪声的估计来实现对系统状态和信号的估计，本文基于具有丢包系统．的状态估计和自噪声估计解决了具有丢包的ARMA(AutoregressiveMovingAverage)信号估计问题，在

3、线性最小方差意义下，推导了的具有丢包的ARMA信号估值器，并给出了相应的误差方差阵．在文章的最后部分，对具有丢包广义系统的状态估计和白噪声估计问题进行了阐述，将广义系统降阶为两个等价的非奇异降阶子系统，应用射影理论对子系统进行状态估计和白噪声估计。从而解决了原系统的状态估计问题，最后，用仿真实例将本文算法与以往的Kalman滤波算法相比较，在说明了本文算法有效性的同时，也说明了带丢包系统的状态估计和白噪声估计在ARMA信号模型和广义系统模型上应用的广泛性．关键词：丢包；白噪声估计；ARMA信号；广义系统；降阶估值器㈣删㈣0㈣Y2124932Abstr

4、act’btateestlmationproblem，widelyusedinmilitary，research，controlengineering，proJectproductionandotheraspects，isafocalpointinthefieIdofinfo衄ationtU810n·N01seestimationproblemisthecoretechnologyoftheoilseismieeXpl0-ratlon·An1mportantapplicationbackgroundofthatisseismic唧10rationsi

5、gnalpr。ce8slng，Alongwiththedevelopmentofautomation，intelligenttechnolo黼there8earchonthesystemestimationproblemisgraduallyin．depth．Andstatee8ti．matl鲫andwhitenoiseestimationproblemattractedmuchattentionathorneandabroad·HoWeVer，inthepracticalapplication，becauseofthebearingcapacity

6、ofthen蜘rkandtherestrictionsofcommunicationbroadband，andallkind8ofinterfer．encelntheexternalenvironment，thepacketdropoutsofbothsidesfromsen80rst0estimatorsand矗omcontrollerstoactuatorsaretakenintoaccount．Thisnotonlvmakes：theestlmationontheoriginals．ystemjperformancewasnotacqurate

7、enough，reducedtheaccuracyoftheestimation，bdtalsoaddthedifficultyofthestateandsignalestimation．．Lnlspap凹18concernedwiththeestimationproblem，andder晚dstateestima-torsaIldwithnoi8eestimators，forsystemswithmultiplepacketdropouts．Wherethephenomenaofmultiplepacketdropoutsaredescribedb

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