Математическое моделирование и идентификация нестационарных М-систем обработки информации

• Автор: Жилин, Борис Иванович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Ведение стр.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ МСИСГЕМ стр.

1.1. Нестационарные системы обработки

информации и управления стр.

1.2. Класс нестационарных Мсистсм стр.

1.3. Идентификация систем управления

и обработки информации. стр.

Выводы стр.
Глава 2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОГО СПЕКТРАЛЬНОГО ПОДХОДА И РАСШИРЕННОГО ФИЛЪГРА КАЛМАНА стр.

2.1. Исходные положения стр.

2.2. Комплексный спектральный метод идентификации нестационарных систем стр.
2.3. Модификация уравнений состояния системы
для совместной оценки состояния и неизвестных параметров стр.
2.4. Оценка состояния и идентификация Мснстем
на основе расширенного фильтра Калмана. стр.
Выводы. стр.
Глава 3. АНАЛИЗ СВОЙСТВ АЛГОРИТМОВ
ИДЕНТИФИКАЦИИ стр.
3.1. Введение стр.
3.2. Статистические характеристики ошибок оценивания
параметров и сигнала рассогласования объекта и модели стр.
3.3. Зависимость среднеквадратичного отклонения
состояния от ошибок оценки параметров. стр.
3.4. Зависимость дисперсии разности выходов объекта
и модели от ошибки опенки параметров стр.
3.5. Сходимость оценок алгоритма РФК стр.
3.6. Адаптивный алгоритм повышения
сходимости алгоритма РФК стр.
3.7. Повышение сходимости оценок алгоритма
РФК на основе регуляризации. стр.
Выводы стр.
Глава 4. РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ИДЕНТИФИКА1 ЩИ стр.
4.1. Введение. стр.
4.2. Структура и особенности алгоритмов. стр.
4.3. Программы идентификации стр.
4.4. Применения алгоритмов идентификации
в системах обработки информации. стр.
Выводы стр.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ стр.
ЛИТЕРАТУРА


Калмана (РФК) разработан алгоритм, позволяющий решить задачу совместной оценки состояния и параметров нестационарных М-системы, и исследованы его свойства. Практическая значимость раррты. Предложенные в работе алгоритмические средства реализованы в виде программного комплекса, ориентированного на решение вычислительных задач на базе модульного системного программирования, с разделением модулей пользовательского интерфейса, графического модуля и модулей математических расчетов, а также использования механизма динамически загружаемых библиотек (Л1Х), что позволяет в 2-3 раза снизить требования к объему оперативной памяти компьютера. Практические рекомендации по выбору параметров модели, результаты исследования статистических характеристик разработанных алгоритмов могут найти применение в системах выделения речевых сигналов на фоне шума, а также при проектировании устройств идентификации в различных многоканальных системах обработки информации в целях и дальнейшего совершенствования. Реализация н внедрения результатов работы. Основные теоретические и практические результаты работы реализованы в виде программного комплекса и использовались при разработке методики обоснования тактико-технических характеристик к аппаратуре радиоразведки комплекса радиоэлектронного подавления в рамках НИР «Цветение» и «Кристалл» на базе 5 ЦНИИ МО РФ и в Федеральном научно-производственном центре Воронежском НИИ связи. Предложенные алгоритмы и инструментальные средства в виде программного комплекса использовались также в учебном процессе в рамках специального курса для адъюнктов Воронежского института МВД России. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на трех межвузовских конференциях ВВШ МВД России (Воронеж, - гг. V Всероссийской научно-технической конференции (Тамбов, г. Всероссийской научно-практической конференции «Охрана-» (Воронеж, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ. Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка литературы из наименования и 3 приложений. Работа изложена на 8 страницах машинописного текста (основной текст занимает 8 страниц), содержит рисунок и таблиц. В нерпой главе на основе обзора литературы проводится анализ современного состояния и проблем идентификации нестационарных М-систем. Рассмотрены как вопросы общей теории ЛИС, гак и класс нестационарных М-систем Подробно проанализировано современное состояние идентификации систем управления и обработки информации. Во второй главе предложен и разработан комплексный метод идентификации. Исходным пунктом для данного метода является математическая модель в виде матричного интегрального уравнения. Осуществлена модификация уравнений состояния системы для совместной оценки состояния и неизвестных или случайно флуктуирующих параметров. Разработан алгоритм идентификации М-систем на основе расширенного фильтра Калмана. Третья глава посвящена анализу свойств разработанных алгоритмов идентификации. Получены исходные выражения для основных статистических характеристик СКО оценки параметров и сигнала рассогласования. Исследована зависимость СКО вектора состояния от ошибок оценки инерционных и модуляционных параметров. Рассмотрен вопрос о сходимости оценок алгоритма РФК и установлены границы его применимости Предложены два варианта коррекции сходимости: на основе адаптивного алгоритма с экспоненциальным взвешиванием результатов оценок и на основе метода регуляризации. Показана эффективность упомянутых алгоритмов. В четвертой главе представлена блочная структура и охарактеризованы особенности разработанных алгоритмов. Дано краткое описание программ, реализующих эти алгоритмы. Результаты численного анализа, проведенного с их использованием, уже были представлены в гл. Для изучения свойств оценок широко применялся метод статистического моделирования. Рассмотрено применение полученных результатов и алгоритмов идентификации в системах обработки информации. В заключении приводятся основные результаты работы.