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.
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 и . 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.
Если sys система непрерывного времени, затем:
Шаг расчета PRBS
Порядок PRBS можно следующим образом, где
⌊.⌋оператор пола.
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
Number of periods — Количество периодов
Signal order — Порядок сигнала
Можно также автоматически определить параметры Number of periods и Signal order на основе частотного диапазона интереса. Автоматическое определение параметра помогает создавать входной сигнал, который приводит к точной частотной характеристике по заданному частотному диапазону.
Чтобы определить параметры автоматически, сначала установите параметр Шага расчета, чтобы совпадать с шагом расчета при вводе сигналов. Затем задайте частотный диапазон интереса к rad/s использование Min и параметров Max, и затем нажмите параметры Compute.
Кроме того, вы можете:
Используйте параметр One sample per clock period, чтобы задать, остается ли сигнал постоянным для одной выборки на период часов или нескольких выборок на период часов. Используйте этот параметр, если у вас есть Number of periods> 1. По умолчанию эта опция включена, и сгенерированный сигнал постоянный по одной выборке. Когда вы отключаете эту опцию, сгенерированный сигнал является постоянным для конкретного количества выборок.
Используйте параметр Perform window-based filtering to improve estimation results, чтобы применить Hann фильтрация оконная, которая приводит к более сглаженному результату оценки частотной характеристики.
Создайте сигналы PRBS Используя код MATLAB
Чтобы создать PRBS сигнализируют для оценки в командной строке с frestimate, используйте a frest.PRBS объект.
Улучшите результат частотной характеристики в низких частотах
Чтобы улучшить оценку частотной характеристики заканчиваются в низких частотах, 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.
И для блока Constant и для блока Rate Transition, задайте новый шаг расчета для своего сигнала PRBS, который больше, чем исходный шаг расчета модели.
Способность изменить шаг расчета входного сигнала PRBS обеспечивает дополнительную степень свободы в процессе оценки частотной характеристики. При помощи большего шага расчета, чем в исходной модели можно получить более высокий результат оценки частотной характеристики разрешения в низкочастотной области значений. Кроме того, рабочая оценка на более низкой частоте дискретизации уменьшает требования к обработке при развертывании к оборудованию.