شناسایی و کنترل سیگنالهای سینوسی میرا با استفاده از شناساننده تطبیقی

تخمین پارامترهای سیگنال سینوسی میرا از مسائل قدیمی است که به شکل های گوناگون در کاربردهای مهندسی ظاهر می شود. مدل سازی سیگنال های صوتی و گفتار و شناسایی سیستم ها از جمله کاربردهای سیگنال های سینوسی میرا می باشند. سیگنال های صوتی دارای تغییرات سریع در دامنه می باشند و بنابراین مدل سازی آن ها به وسیله سیگنال سینوسی با دامنه ثابت کارآمد نیست. همچنین در مسائل شناسایی سیستم ها، توصیف پاسخ ضربه یک سیستم خطی به صورت مجموعی از نمایی های مختلط و شناسایی دامنه مختلط و فرکانس طبیعی این نمایی ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تخمین پارامتر در سیگنال های سینوسی میرا می تواند شامل تخمین دامنه، ضریب میرایی، فرکانس و فاز باشد. در این میان، تخمین فرکانس و ضریب میرایی به لحاظ ارتباط غیر خطی با سیگنال سینوسی میرا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پایان نامه، یک الگوریتم تطبیقی، جهت تخمین بهنگام فرکانس و ضریب میرایی سیگنال های سینوسی میرا ارائه شده است. الگوریتم ارائه شده مبتنی بر مفهوم شناساننده تطبیقی به عنوان روشی برای تخمین پارامترهای یک سیستم خطی می باشد. الگوریتم پیشنهادی از یک فیلتر مرتبه دو به همراه دو قانون تنظیم تشکیل شده است که به طور غیر مستقیم تخمین فرکانس و ضریب میرایی سیگنال سینوسی میرا را بدست می دهند. به دلیل محدود بودن طول عمر سیگنال سینوسی میرا، تضمینی جهت همگرایی مقادیر تخمینی پارامترهای بدست آمده توسط الگوریتم گرادیان استاندارد به مقادیر نامی پارامترها وجود ندارد. جهت تضمین همگرایی، قوانین تنظیم حاصل شده از الگوریتم گرادیان به صورت مناسب نرمالیزه شده اند. پایداری مجانبی محلی الگوریتم پیشنهادی با استفاده از قضیه معدل گیری از نظریه سیستم های دینامیکی اثبات شده است. جنبه های مختلف الگوریتم ارائه شده از طریق شبیه سازی های کامپیوتری مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی های انجام داده شده نشان می دهند الگوریتم پیشنهادی توانایی تعقیب تغییرات آرام پارامترها را نیز دارد. همچنین نشان داده می شود الگوریتم ارائه شده توانایی تخمین فرکانس و ضریب میرایی سیگنال سینوسی نامیرا و همچنین توانایی تخمین فرکانس یک سیگنال سینوسی را نیز دارد. در ادامه با استفاده از الگوریتم پیشنهادی برای تخمین فرکانس و ضریب میرایی سیگنال های سینوسی میرا، کنترل کننده ای برای حذف این سیگنال ها به عنوان اغتشاش وارد شده به یک فرآیند خطی تغییر ناپذیر با زمان، طراحی شده است. بدین منظور از روش حذف پیشخوردی تطبیقی استفاده شده است. بازسازی سیگنال اغتشاش در حلقه ایده استفاده از این روش می باشد. مزیت استفاده از این روش، طراحی جداگانه تخمین زن فرکانس و ضریب میرایی و سیستم حذف اغتشاش سیگنال سینوسی میرا با فرکانس و ضریب میرایی مشخص می باشد. الگوریتم پیشنهادی ساختاری ساده داشته و برای فرآیند با تابع انتقال پایدار و معلوم به سادگی قابل طراحی می باشد. با ارائه مثال های شبیه سازی عملکرد کنترل کننده مورد بررسی قرار گرفته است. در مقایسه با الگوریتم مبتنی بر اصل مدل داخلی، تنظیم پارامترها در روش معرفی شده ساده تر می باشد. همچنین همگرایی سریع پارامترها و حذف سریع سیگنال اغتشاش از دیگر مزایای کنترل کننده پیشنهادی است. نتایج شبیه سازی موید تحلیل های تئوری و عملکرد مطلوب سیستم کنترلی پیشنهادی می باشند