RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Проблемы управления // Архив

Пробл. управл., 2024, выпуск 6, страницы 20–26 (Mi pu1371)

Анализ и синтез систем управления

Вычисление спектральной энтропии случайного стационарного процесса

А. А. Белов, О. Г. Андрианова

Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, Москва

Аннотация: Решается задача вычисления уровня спектральной энтропии стационарного случайного процесса. Под спектральной энтропией ($\sigma$-энтропией) сигнала понимается скалярная величина, характеризующая окрашенность шума и определяющая класс сигналов, действующих на систему в зависимости от выбора полосы исследования. Предполагается, что случайный процесс задан либо в виде формирующего фильтра, на вход которого поступает белый шум с единичной ковариационной матрицей, либо в форме автокорреляционной функции. Получено аналитическое решение задачи вычисления уровня спектральной энтропии случайного стационарного процесса по известной математической модели формирующего фильтра в виде лог-детерминантной функции, зависящей от передаточной матрицы и грамиана наблюдаемости фильтра. Предложен алгоритм вычисления $\sigma$-энтропии для стационарных случайных процессов с известной автокорреляционной функцией. Метод сводится к восстановлению математической модели формирующего фильтра с использованием факторизации его спектральной плотности. Приведен численный пример расчета спектральной энтропии для возмущения, описывающего скорости порывов ветра, действующих на летательный аппарат.

Ключевые слова: спектральная энтропия, стационарный случайный процесс, спектральная плотность, автокорреляционная функция, формирующий фильтр.

УДК: 007.52

Поступила в редакцию: 06.12.2024
Исправленный вариант: 23.12.2024
Принята в печать: 23.12.2024


 Англоязычная версия: Control Sciences, 2024:6, 16–21 (PDF, 1238 kB)


© МИАН, 2026