[發明專利]一種基于事件驅動的量測調度方法

有效

• 申請號: 201710103491.6
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106845016B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 王小旭;宋寶;張倩云;王永剛;潘泉;梁彥
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01P3/64
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務所 61219
• 代理人: 劉春

本發明公開了一種基于事件驅動的量測調度方法，通過設計一種開環隨機事件觸發機制，根據量測的貢獻度自適應調節量測窗長：判斷從當前時刻到初始時刻的量測選取事件是否被觸發，如果事件被觸發，則窗長加1，繼續判斷前一時刻，否則即得到當前時刻的量測窗長；然后結合EM框架，設計一種基于事件驅動的量測調度自適應變劃窗EM參數解析辨識技術。以解決現有恒定劃窗法無法自適應選取窗長導致參數辨識精度低或者計算量大的問題，平衡參數辨識精度和計算量之間的矛盾。

技術領域

本發明屬于系統參數辨識領域，涉及一種基于事件驅動的量測調度方法。

背景技術

在基于期望最大化(EM)算法的參數辨識框架中，為了增強待辨識參數的辨識速度，算法是在數據段上執行的而不是在某個單獨的數據點上執行，即需要選取一定數量的量測參與參數辨識。現有的量測選取方法均是恒定劃窗法，即每個時刻均選取固定數量的量測。這種方法窗長選取(計算量)和辨識精度是互相矛盾的。窗長越長，辨識精度越高，誤差越小，但是計算量也越大，對參數突變的反應速度也越慢，窗長越短，計算量越小，參數突變時刻反應速度越快，但是，參數辨識精度越低，誤差越大。在實際應用中，通常對參數辨識精度和算法計算量均有要求，但是采用這種恒定劃窗法卻無法兼顧辨識精度和計算量、平衡兩者之間的矛盾。而采用事件驅動方法可能平衡辨識精度和計算量。

事件驅動是為了平衡估計精度和計算效率而建立的一種傳感器數據調度策略。事件觸發機制通常被設置在傳感器量測和網絡通信之間，如果事件觸發條件滿足，傳感器通過網絡總線向估計或處理中心傳遞量測，保證估計精度，否則傳感器不傳遞量測，減輕通訊負擔，在保證精度或至少精度不會下降太多的前提下，提升計算效率。如果能夠根據事件驅動的思想建立一種量測窗長調度策略，根據量測的貢獻度自適應選取量測，則有望實現辨識精度和計算量的平衡。

總之，現有的恒定劃窗法無法實現自適應選取窗長，無法根據系統量測特性和算法運行過程中的性能自適應調整窗長提高參數辨識精度或者降低算法計算量，因此如果能夠根據事件驅動的思想設計一種應用于EM的自適應量測調度技術，那么就可以平衡EM算法在參數辨識精度和計算量之間的矛盾。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于事件驅動的量測調度方法，以解決現有恒定劃窗法無法自適應選取窗長導致參數辨識精度低或者計算量大的問題，平衡參數辨識精度和計算量之間的矛盾。

本發明所采用的技術方案是，一種基于事件驅動的量測調度方法，通過設計一種開環隨機事件觸發機制，根據量測的貢獻度自適應調節量測窗長：判斷從當前時刻到初始時刻的量測選取事件是否被觸發，如果事件被觸發，則窗長加1，繼續判斷前一時刻，否則即得到當前時刻的量測窗長；然后結合EM框架，設計一種基于事件驅動的量測調度自適應變劃窗EM參數解析辨識技術。

進一步的，本發明基于一類離散時間乘性參數線性系統，具體如下：

x_k+1＝F(x_k)θ+S(x_k)+ω_k (1-1)，

y_k＝H_kx_k+v_k (1-2)，

式中，公式(1-1)為系統模型的動態方程，公式(1-2)為系統模型的量測方程；