ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Погрешности измерения спектров из "Аппаратурный спектральный анализ сигналов" Измерения — это экспериментальная количественная оценка измеряемой величины сравнением с принятой единицей (шкалой) измеряемых величин [59]. Погрешность измерений — разность оценки и истинного значения измеряемой величины. Рассмотрим погрешности измерения уровня (в дальнейшем для сокращения просто погрешности). Методические погрешности измерения рассмотрены в 2.4, 3.4, 3.6. Дадим характеристику погрешностей, вызванных несовершенством и недостатками приборов, и как следствие, отклонением характеристик СА от номинальных. В условиях натурных исследований эти ошибки имеют случайные составляющие, которые нельзя учесть нельзя учесть и часть составляющих методической ошибки, поскольку априорно неизвестен характер исследуемого процесса. Исследования, выполненные применительно к АСА импульсных ( 2.4) и случайных процессов ( 3.4), показали, что погрешности СА целесообразно оценивать, пользуясь понятием АЧС. [c.178] Рассмотрим инструментальные и составляющие методической погрешности, обусловленные априорно неизвестным характером исследуемого процесса, применительно к аналоговым СА ( 4.2) специфические погрешности цифровых С А рассмотрены в 3.6. [c.178] При анализе процессов разного типа предъявляются разные требования к постоянной времени детектора и последетекторного накопителя ( 2.3, 3.2, 5.2). [c.180] Время последетекторного накопления при АСА целесообразно выбирать максимально допустимым, поскольку периодических и импульсных процессов в чистом виде нет, они всегда зашумлены , а для уменьшения статистической погрешности желательно возможно большее время осреднения. [c.180] Максимальная погрешность определения частоты дискретного компонента СА параллельного способа равна / ф/2, например для третьоктавного фильтра относительная частотная погрешность / ф/2/о 0,12. При параллельном способе анализа сложные АФ с высокой прямоугольностью экономически нецелесообразны и это приводит к тому, что один дискрет дает отметан в нескольких АФ. [c.180] При исследованиях случайных процессов целесообразен накопитель с дискретным накоплением (рис. 5.4), который просто реализуется в СА параллельного способа анализа [27] либо в СА последовательного способа анализа с предварительным транспонированием спектра, точнее, многократным повторением одной и той же реализации ( 5.4). Отсчет значений О (и, /)а и разряд накопителя производятся после каждого повторения. [c.180] При анализе периодических процессов наличие энергии в АФ к началу очередных повторений может привести и к качественному искажению спектра исследуемого периодического процесса. Например, при АСА многократно повторяющегося отрезка синусоидального процесса с нечетным числом полупериодов (замкнутого в кольцо) в полученном спектре исчезает основная частота и появляются дополнительные частотные компоненты (рис. 5.8) [72]. Физически это несложно объяснить, поскольку только при целом числе периодов, замкнутых в кольцо, анализируется синусоидальный процесс, так как нет скачка фазы при переходе от одного повторения реализации к другому. При нецелом числе периодов в кольце и непогашенных колебаниях в АФ фактически анализируется фазохмани-пулированный гармонический процесс, спектр которого существенно отличается от спектра гармонического процесса. [c.181] Оценим, на сколько увеличится время АСА, если прекращать анализ отдельных повторений реализации на время естественного гашения колебаний Тгш 1/ Ф тфр. [c.182] Минимальная длительность каждого повторения реализации при анализе периодического процесса должна быть Га (2. .. 3)// ф (2. .. 3)тгш, в противном случае колебания в АФ не успевают установиться ( 2.5). При анализе случайных процессов Га (10... 20)// ф (10. ... .. 20)тпп. при этом среднеквадратическая погрешность меньше 30...20%. При анализе импульсных процессов Га 1/Г ф Тгш- В СА параллельного способа естественное гашение колебаний приводит к потере 10. .. 50% времени. [c.182] Напомним, что при анализе периодических процессов, даже при гашении колебаний в АФ, возникают погрешности из-за колебательного характера процесса установления напряжения при расстройке средней частоты АФ и анализируемого дискретного частотного компонента (см. рис. 2.28). [c.182] Для непрерывного накопителя (рис. 5.4,а) постоянная времени заряда Тз выбирается так же, как в дискретном накопителе (5.29). Постоянную времени разряда Тр нужно выбирать так, чтобы выходное напряжение накопителя могло следить за изменением спектра при перестройке частоты гетеродина в полосе Рф Тр (2. .. 3)тз для СА последовательного способа. Для СА параллельного способа (время анализа Га) Тр= = (1. .. 2)Га в зависимости от периода работы коммутатора ( 5.4). [c.183] Проведенная грубая оценка погрешностей и анализ возможностей уменьшения погрешностей показывают, что в универсальных СА должны быть предусмотрены возможности предварительной юстировки СА по периодическим, импульсным и случайным сигналом и изменения постоянных времени накопителей. [c.183] Вернуться к основной статье