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一种复合分层抗干扰滤波器的设计方法

发明人：郭雷，曹松银，张然，文新宇，全伟

发明的技术解决问题

针对多源干扰系统，克服现有技术的不足，提供一种具 有干扰抵消和抑制性能的复合分层抗干扰滤波器，解决了多源干扰系统的抗干扰滤波器设计问题，提高了系统的滤波精度。

发明的技术解决方案

一种复合分层抗干扰滤波器的设计方法

发明原理

该发明针对一类含有随机干扰、能量有界干扰和外部模型描述干扰的多源干扰系统；首先，构造干扰观测器估计并抵消多源干扰系

统中的外部模型描述干扰；其次，构造具有H00和保成本性能指标的滤波器；然后，基于干扰观测器、鲁棒H00和保成本滤波器，构造具有干扰抵消和抑制性能的复合分层抗干扰滤波器；再将多源干扰系统和复合分层抗干扰滤波器相减可得估计误差闭环系统，由精度要求提出保成本、H00性能指标的参考输出，根据鲁棒控制理论多目标优化方法，基于线性矩阵不等式（LMI)将复合分层抗干扰滤波器设计问题转化为凸优化问题；最后，求解该凸优化问题，并通过相应的代数变换从凸优化问题可行解中解出复合分层抗干扰滤波器增益阵列。

与现有技术相比的优点

1)本发明对干扰的鲁棒性强，在同时存在随机干扰、能量有界干扰和外部模型

描述干扰等多源干扰情况下，所构造的方法中干扰观测器抵消外部模型描述干扰，鲁棒H00和保成本滤波器抑制随机干扰和能量有界干扰，所构造的方法有很好的干扰抵消和抑制能力；克服了EKF和UKF、H2滤波对噪声统计特性要求较高的问题；避免了H2，H00等鲁棒滤波方法、基于观测器的滤波方法的滤波精度不高的不足，提高了系统的滤波精度。

2)通过基于凸优化的多目标设计方法保证了系统的混合性能指标要求，所构造的方法考虑了干扰抵消、H00、保成本性能指标；克服了EKF、UKF、H2滤波、H00滤波、基于干扰观测器的滤波等单一性能指标滤波方法的不足，提高了系统的综合性能；克服了H2和H00滤波方法对外部模型描述干扰进行抑制所造成的精度下降。

3)基于凸优化算法得到了复合分层抗干扰滤波器增益阵，克服了EKF、UKF、粒子滤波等递推过程运算量大的缺点。

（转自微言航语）