Входные сигналы PRBS

Псевдослучайная двоичная последовательность (PRBS) является периодическим, детерминированным сигналом со свойствами "белый шум как", который переключает между двумя значениями. Сигнал PRBS является по сути периодической длиной периода имеющей ^2n–1, где n является порядком PRBS.

PRBS signal shifting between -0.025 and 0.025.

Можно использовать входной сигнал PRBS для оценки частотной характеристики в командной строке или в Model Linearizer. Алгоритм оценки вводит сигнал PRBS во входной аналитической точке, которую вы задаете для оценки, и измеряет ответ в выходной аналитической точке. Сигналы PRBS полезны для оценки частотных характеристик для приложений силовой электроники и коммуникаций.

Используя входные сигналы PRBS, вы можете:

Уменьшайте общее время оценки по сравнению с использованием sinestream входные сигналы при приведении к сопоставимым результатам оценки.
Получите более быструю оценку частотной характеристики с более высоким разрешением частоты, чем использование входных сигналов щебета.

Когда вы создаете свой входной сигнал PRBS, задаете следующие параметры.

Амплитуда сигнала — область значений от пика к пику сигнала.
Шаг расчета — Набор шаг расчета, чтобы совпадать с шагом расчета в сигналах, которые соответствуют вводу и выводу линейные аналитические точки.
Порядок сигнала — максимальная длина сигнала PRBS является ^2n–1, где n является порядком сигнала.
Количество периодов — Количество периодов _Np в сигнале PRBS.

При определении параметров сигнала PRBS рассмотрите следующее:

Установите амплитуду, таким образом, что система правильно взволнована для вашего приложения. Если входная амплитуда является слишком большой, сигнал может отклониться слишком далекий от рабочей точки модели. Если входная амплитуда слишком мала, сигнал PRBS неотличим от шума и пульсаций в вашей модели.
Для данного шага расчета, чтобы увеличить разрешение в низкочастотной области значений, увеличивают порядок сигнала PRBS.
Для большинства приложений оценки частотной характеристики используйте один период. Выполнение так производит плоскую частотную характеристику через частотный диапазон сигнала.
Частотным диапазоном сгенерированного сигнала PRBS является [_Fmin, _Fmax], где $F_{\min} = (F_{N} / N_{p}) \cdot (2 / 2^{n} - 1)$ и $F_{\max} = F_{N}$ . _FN является частотой Найквиста сигнала.

Можно также создать сигнал PRBS параметрами на основе динамики линейной системы, sys. Например, если у вас есть точная линеаризация вашей системы, можно использовать ее, чтобы инициализировать параметры.

Когда вы устанавливаете параметры PRBS с помощью линейной системы, амплитудой сигнала является 0.05 и количеством периодов является 1. Чтобы установить шаг расчета и порядок сигнала, программное обеспечение сначала выбирает частотный диапазон сигнала, [_Fmin, _Fmax], на основе динамики sys.

Если sys система дискретного времени, затем:

Шаг расчета PRBS равен шагу расчета sys.
Порядок PRBS можно следующим образом, где ⌈.⌉ оператор потолка.
$Order = ⌈ \frac{\log (\frac{2 π}{Ts \cdot Fmin})}{\log (2)} ⌉$

Если sys система непрерывного времени, затем:

Шаг расчета PRBS
$Ts = \frac{2 π}{5 \cdot Fmax}$
Порядок PRBS можно следующим образом, где ⌊.⌋ оператор пола.
$Order = ⌊ \frac{\log (\frac{2 π}{Ts \cdot Fmin})}{\log (2)} ⌋$

Создайте сигналы PRBS Используя Model Linearizer

В Model Linearizer, чтобы использовать входной сигнал PRBS для оценки, на вкладке Estimation, выбирают Input Signal> PRBS Pseudorandom Binary Sequence.

В диалоговом окне входа Create PRBS задайте имя объекта сигнала PRBS в Variable Name. Можно затем задать параметры входного сигнала PRBS с помощью следующих полей.

Amplitude — Амплитуда сигнала
Размер шага Размер шага
Signal order — Порядок сигнала
Number of periods — Количество периодов

Создайте сигналы PRBS Используя код MATLAB

Чтобы создать PRBS сигнализируют для оценки в командной строке с frestimate, используйте a frest.PRBS объект.

Улучшение производительности

Когда вы оцениваете частотную характеристику с помощью PRBS, результаты могут показать несоответствия от результата, полученного с помощью sinestream входного сигнала. Чтобы улучшить результат оценки частотной характеристики, можно использовать различный шаг расчета кроме шага расчета в исходной модели. Для этого измените свою модель, чтобы использовать блок Constant во входной аналитической точке и блок Rate Transition в выходной аналитической точке.

Simulink model with constant block added after input linear analysis point and rate transition block added before output linear analysis point.

И для блока Constant и для блока Rate Transition, задайте новый шаг расчета своего сигнала PRBS.

Способность изменить шаг расчета входного сигнала PRBS обеспечивает дополнительную степень свободы в процессе оценки частотной характеристики. Используя больший шаг расчета, чем в исходной модели, можно получить более высокий результат оценки частотной характеристики разрешения в низкочастотной области значений.

Смотрите также

frest.PRBS | frestimate

Документация