基于Labwindows/CVI和Matlab高頻衰減模型建立與應
2.2 高頻信號傳輸通道功率衰減建模
在測量數據處理中,常常遇到根據測量數據確定給定模型的參數;為離散測量數據建立連續模型2類問題。本文的數據處理工作屬于第2種,在這類問題的測量數據處理方法中,比較好的是選取能夠描述測量數據特征的某類曲線,在一定意義下從這類曲線中尋求一條“最好”的曲線作為實驗數據對應的連續模型,并給出該連續模型對應的參數。這種處理思想被稱為“擬合”,本文將采用經典的最小二乘擬合方法進行數據處理。
2.2.1 最小二乘擬合
以兩元模型為例,假設x和y分別為測量數據矢量,x*和y*分別為對應的真值矢量,f為擬合模型,θ為模型參數矢量,則:

由式(2)列出對應的正規方程并求解就可以得出模型參數的最小二乘估計值。最小二乘擬合的理論基礎是高斯-馬爾可夫定理,其發展已有約兩百年的歷史,在數據處理中被廣泛應用。最小二乘估計具有無偏性和方差最小的性質,且與測量矢量所服從的概率分布無關,因而當測量矢量的概率分布形式不能嚴格知道,無法使用經典統計中的參數估計理論時,最小二乘擬合成為了數據處理的一種簡便方法,同時這也是最小二乘擬合在數據處理中被廣泛使用的原因。基于上述原因,本文選取最小二乘擬合方法對測試數據進行處理。
2.2.2 Matlab建立數學模型
首先,以頻率f=[0.03,0.1,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,2.7],以及各頻率點對應的功率衰減平均值p=[0.948,1.934,6.995,12.131,13.294,14.269,14.518,14.720]為數據點,畫出二維空間的散點圖,如圖2所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/187170.htm
根據其分布形狀,選取三次多項式作為擬合曲線模型函數:
具體實現步驟:
(1)將f=[0.03,0.1,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,2.7],p=[0.948,1.934,6.995,12.131,13.294,14.269,14.518,14.720]寫入Matlab命令窗口;
(2)輸入命令函數cftool,回車彈出“Curve Fitting
Tool”窗口,如圖3(a)所示;
(3)點擊按鈕“Data”設置擬合數據分別為f,p,如圖3(b)所示;
(4)點擊按鈕“Fitting”,彈出窗口“Fitting”,選取擬合函數“cubic polynomial”,點擊“Apply”即可得到擬合數據模型,如圖3(c)所示。
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