[發(fā)明專利]一種基于并行階梯型微分器的微分信號提取方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202310042115.6 | 申請日： | 2023-01-13 |
| 公開（公告）號： | CN116185345A | 公開（公告）日： | 2023-05-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李向陽;劉嶼;曾明 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南理工大學(xué) |
| 主分類號： | G06F7/64 | 分類號： | G06F7/64;G06F7/50 |
| 代理公司： | 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245 | 代理人： | 馮炳輝 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 并行 階梯 微分 信號 提取 方法 | ||
1.一種基于并行階梯型微分器的微分信號提取方法，其特征在于：所述并行階梯型微分器采用低帶寬的低通濾波器作為基本濾波器，所述微分信號提取方法包括以下步驟：
S1、將輸入信號Y1輸入到并行階梯型微分器的sQb(s)運算模塊；
S2、sQb(s)運算模塊對輸入信號Y1進行運算得到第一級信號；
S3、進行迭代計算，將第一級信號經(jīng)過n-1次并行階梯型微分器的Pb(s)運算模塊的運算后再輸入到并行階梯型微分器的加法器運算模塊，與原來第n-1級信號相加，得到第n級信號，其中n≥2；
S4、輸出第n級信號，即為所提取的輸入信號Y1的微分信號Z2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于并行階梯型微分器的微分信號提取方法，其特征在于，所述低通濾波器為線性二階濾波器，其公式如下：
其中，ωb為基本線性低通濾波器Qb的帶寬，ξb為衰減系統(tǒng)，取ξb為1，s為拉普拉斯算子；定義幾何級數(shù)為
Qb(s),Qb(s)Pb(s),…,Qb(s)PbN-1(s),…(2)
其中公比為
Pb(s)＝ρb(1-Qb(s))????(3)
其中0＜ρb＜1為魯棒系數(shù)；幾何級數(shù)的部分和為
通過選擇ρb和(3)表達式可以保證0＜|Pb(jω)|＜1，(2)表示的幾何級數(shù)的和為
把(1)和(3)代入(5)有
其中因此F(s)的帶寬比Qb增加，而衰減系統(tǒng)減少了，部分和FN(s)的帶寬和衰減系統(tǒng)在Qb和F(s)之間，通過等比級數(shù)的部分和實現(xiàn)并行階梯型微分器，輸入信號的拉氏變換為Y1(s)，其微分信號為Z2(s)為
Z2(s)＝sFN(s)Y1(s)???(7)
取ξb＝1，ρb為魯棒系數(shù)，ρb越小魯棒越好，但跟隨性能降低；ρb越大魯棒越差，但跟隨性能越強，為了保證足夠的魯棒性，令ρb的取值范圍為
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