具有随机一步时延及丢包的离散系统H∞滤波

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随机时延和丢包

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总第２８０期２０１３年第２期
计算机与数字工程
ＣｏｍｐｕｔｅｒＤｉｇｉｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．４１Ｎｏ．２
ｌ８６
具有随机一步时延及丢包的离散系统Ｈｏｏ滤波
１引言
由于网络带宽及服务能力的限制，数据包在网络的传输中有时会存在测量时延和丢包现象，网络时延及丢包现象主要受网络协议、负载状况、网络传输速率以及数据的大小等因素的影响，其数值均呈现随机性、突发性和时变特性＿１］。在同时含有随机测量时延和随机丢包的情况下，如何设计更好的滤波器，实现对系统状态变量的最优估计显
利用线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法给出了滤波器存在的充分条件，所设计的滤波器使得滤波误差系统在均方意义下是指数稳定的且满足给定的Ｈｏｏ性能。滤波器参数通过凸优化求解一个线性矩阵不等式获得。
关键词离散网络系统；时延；丢包；Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ分布；Ｈ一滤波；线性矩阵不等式中图分类号ＴＰ３９３
骆光州刘伟峰文成林
杭州３１Ｏ０１８）（杭州电子科技大学自动化学院系统科学与控制工程研究所
摘
要
针对存在随机一步时延及丢包的网络，研究了一类离散系统的Ｈ滤波问题。时延及丢包被认为是两个Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ随机序列，
ｚａｔｉｏｎ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓｄｉｓｃｒｅｔｅｔｉｍｅｎｅｔｗｏｒｋｅｄｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｉｍｅ－ｄｅｌａｙ，ｐａｃｋｅｔｄｒｏｐｏｕｔ，Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ，Ｈ— ｉｎｆｉｎｉｔｙｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，ＬＭＩＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒＴＰ３９３
Βιβλιοθήκη Baidu
ＡｂｓｔｒａｃｔＦｏｒｔｈｅｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｔｉｍｅｄｅｌａｙａｎｄｐａｃｋｅｔｄｒｏｐｏｕｔｉｎｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋ，ｔｈｅＨ— ｉｎｆｉｎｉｔｙｆｉｌｔｅｒｄｅｓｉｇｎｆｏｒａｃｌａｓｓｏｆｄｉｓｃｒｅｔｅ－ｔｉｍｅｓｙｓ — ｔｅｍｓｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｉｍｅ－ｄｅｌａｙａｎｄｐａｃｋｅｔｄｒｏｐｏｕｔａｒｅａｓｓｕｍｅｄｔｏｂｅｔｗｏＢｅｒｎｏｕｌｌｉｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｓ．Ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｄｅｒｉｖｅｄｉｎｔｅｒｍｓｏｆｌｉｎｅａｒｍａｔｒｉｘｉｎｅｑｕａｌｉｔｉｅｓ（ＬＭＩ）ｆｏｒｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｉｌｔｅｒ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｏｆｆｉｌｔｅｒｉｎｇｅｒｒｏｒｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｆｉｌｔｅｒａｒｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙｍｅａｎ — ｓｑｕａｒｅｓｔａｂｌｅａｎｄｓａｔｉｓｆｙａｐｒｅｓｃｒｉｂｅｄＨ— ｉｎｆｉｎｉｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．ＴｈｅｆｉｌｔｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｓｏｌｖｉｎｇａＬＭＩｕｓｉｎｇｃｏｎｖｅｘｏｐｔｉｍｉ
ＬＵＯＧｕａｎｇｚｈｏｕＬＩＵＷｅｉｆｅｎｇＷＥＮＣｈｅｎｇｌｉｎ
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｙｓｔｅｍｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨａｎｇｚｈｏｕＤｉａｎｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１８）
Ｈ・－ｉｎｆｉｎｉｔｙＦｉｌｔｅｒｉｎｇｆｏｒＤｉｓｃｒｅｔｅ・－ｔｉｍｅＳｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈＲａｎｄｏｍＴｉｍｅ — ｄｅｌａｙａｎｄＰａｃｋｅｔＤｒｏｐｏｕｔ