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一、相关分析法
(1)实验原理
图1 实验原理图
本实验的原理图如图1。过程传递函数中；输入变量，输出变量，噪声服从，为过程的脉冲响应理论值，为过程脉冲响应估计值，为过程脉冲响应估计误差。
过程输入采用M序列，其输出数据加白噪声得到输出数据。利用相关分析法估计出过程的脉冲响应值，并与过程脉冲响应理论值比较，得到过程脉冲响应估计误差值。
M序列阶次选择说明：首先粗略估计系统的过渡过程时间TS (通过简单阶跃响应)、截止频率fM (给系统施加不同周期的正弦信号或方波信号，观察输出)。本次为验证试验，已知系统模型，经计算，。根据式及式，则取值为1，此时，由于与N选择时要求完全覆盖，则选择六阶M移位寄存器，即N=63。
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编程说明
人机对话
噪声标准差：sigma；生成数据周期数：r
生成数据
生成M序列；生成白噪声序列
过程仿真
得到理论输出数据
计算脉冲响应估计值
计算互相关函数，得到脉冲响应估计值
计算脉冲响应估计误差
计算脉冲响应理论值，得到脉冲响应估计误差
图2 程序流程图
分步说明
① 生成M序列：
M序列的循环周期，时钟节拍，幅度，移位寄存器中第5、6位的内容按“模二相加”，反馈到第一位作为输入。其中初始数据设为{1,0,1,0,0,0}。程序如下：
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② 生成白噪声序列：
程序如下：
③ 过程仿真得到输出数据：
如图2所示的过程传递函数串联，可以写成形如，其中。
图2 过程仿真方框图
程序如下：
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④ 计算脉冲响应估计值：
互相关函数采用公式，互相关函数所用的数据是从第二个周期开始的，其中为周期数，取1-3之间。则脉冲响应估计值为：，。补偿量。
程序如下：
⑤ 计算脉冲响应估计值：
脉冲响应的理论值由式可计算得到。这时可得到过程脉冲相应估计误差。脉冲响应估计误差为：
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程序如下：
数据记录
①当噪声标准差sigma=，生成数据周期r为2时：。脉冲响应估计曲线为图3所示。
②当噪声标准差sigma=，生成数据周期r为1时：脉冲响应估计误差为 。脉冲响应估计曲线为图4所示。
③当噪声标准差sigma=，生成数据周期r为3时：脉冲响应估计误差为 。脉冲响应估计曲线为图5所示。
④当噪声标准差sigm