基于傅里叶变换的正弦信号源波形失真评价方法

介绍了一种直接利用经典傅里叶变换技术评价正弦信号源波形总失真度的过程和方法。借助于周期的精确测量技术,实现基波参数的精确测量。用时域能量方式计算失真,其内涵全面,包括了谐波、杂波、噪声等全部影响,并对测量系统本身的影响进行了补偿。同时,对不同条件下的失真度测量误差进行了分析,用一组仿真数据的实验结果,验证了正确性及可行性。所述方法可用于正弦信号波形失真度的精确测量和计量校准,尤其适用于大失真度的测量。     

残周期正弦波形总失真度的测量评价

针对残周期正弦信号波形总失真度的评价校准,提出了一种技术方案,包括:直接使用残周期正弦曲线拟合方法进行参数估计和残差估计,然后按照测量系统量程以及动态有效位数进行失真度的修正,最终给出残周期正弦波形曲线的总失真度评价结果。讨论了残周期情况下谐波失真的测量评价问题,获得了残周期波形谐波分析误差较大、谐波失真评价结果远大于总失真度的结论,残周期正弦波形的谐波分析尚无法进行实际应用。在一组超低频振动实验数据的基础上,对残周期和多周期正弦波形总失真度的评价结果进行了比较,验证了本文方法的有效性和可行性。     

捷变正弦信号源波形建立时间的精确测量

针对正弦信号源捷变状态切换后的建立时间、开机后波形建立时间以及过载恢复时间等的精确测量问题,提出了一种基于局域波形四参数拟合的测量分析方法,然后将拟合模型参数拓展到全局,进而获得拟合回归波形与过渡过程波形的回归残差波形。该波形的收敛过程反映了正弦波建立过程中的残差收敛变化过程。以它为目标对象,加上主观设定的建立时间的条件判据,可以获得正弦建立时间的起始和终止两个时刻点,最终获得完整的正弦信号建立时间。在两组不同条件下的状态切换实验结果,验证了该方法的有效性和可行性。该方法也可以推广应用到脉冲调频、脉冲调幅、脉冲调相、捷变频信号的建立时间测量评价中。     

调相信号的一种数字化精确解调方法

介绍了一种用三参数正弦波拟合算法实现的、绝对收敛的四参数最小二乘正弦波拟合算法，给出了其收敛区间、绝对收敛判据以及实现过程。通过使用一个周期的正弦波曲线模型的滑动拟合法，实现了正弦载波相位调制信号波形的精确解调。在调制信号是方波的情况下，给出了相位解调的仿真结果和其它参数的波动情况；在一个实测调相曲线波形上进行的解调分析，给出了相位调制波形的解调结果，同时，在调制信号是正弦波的情况下，给出了解调失真的计算方法和结果。本方法是评价载波为正弦波的调相信号的一种良好方法，准确度高、分辨力高，可用于调相信号源及其解调设备的指标评价和计量测试。     

正弦波形参数拟合方法述评

回顾了四参数正弦波曲线拟合方法及相关问题的研究进展,包括拟合算法的研究,拟合算法的比较研究,拟合算法的评价研究,以及不同条件下拟合算法的研究进展.针对拟合算法的误差界研究进展以及如何降低拟合误差的滤波技术进展情况也进行了专门介绍.另外介绍了相应的单参数、双参数、三参数正弦波拟合研究进展状况以及多频正弦参数估计技术进展状况.     

周期性任意波形总失真度的精确评价

介绍了一种周期性任意波形总失真度的定义及其评价过程和方法；借助于周期精确测量技术和傅里叶变换实现基波参数的精确测量，使用最小二乘法实现任意波形的最优估计，用时域能量方式计算失真，并对测量系统本身的影响进行了补偿。在一组仿真实验上验证了该方法的正确性及可行性。该方法可用于任意波发生器产生的任意波形失真度的精确测量和计量校准。     

正弦波相位差的一种精确评价方法

介绍了正弦波相位差的一种简单实用的精确评价方法 ,即加数字滤波器的正弦波拟合法 ;它可以对通道间延迟进行修正。讨论了评价过程的误差来源以及减小其评价误差的几种对策 ;同时 ,给出了评价过程的几个典型实验结果     

残周期正弦波形参数拟合及其应用

介绍了残周期正弦波拟合问题的难点及解决思想:以无需初始值预估计的模型拟合方式,化解残周期波形时信息不够全面的问题,从而一举解决了残周期条件下的正弦波形最小二乘拟合问题。针对残周期条件下的正弦拟合的特殊性,介绍了正弦波局域失真的思想及概念,以及适应于局域波形的噪声信号比的概念,并给出了噪声信号比对于正弦参数拟合误差的影响规律。针对残周期正弦波拟合的应用,给出了几个典型的应用事例,包括超低频正弦参数的快速估计、AM和FM信号波形的数字化解调、冲击波形峰值的精确估计、其它正弦波拟合算法的初始值估计等。证明了方法的有效性、可行性和工程实用价值。     

正弦波形局域失真及相变分析

提出正弦波形局域失真的定义与测量方法,用以对正弦波形进行时域分布特性分析与空间分布特性分析,且与正弦波失真度指标体系具有相容性。为区分不同性质的失真,将局域失真细分为局域共模失真、局域差模失真及局域总失真,以各种失真随正弦相位变化规律揭示其时空分布状况,并用以对局域失真极值点进行时空定位。用一组振动信号的实验分析结果验证该方法的正确性与可行性。所述定义及测量方法可用于正弦信号波形的时域失真分析与空间失真分析中。     

12Bit量化误差对正弦参数拟合影响的误差界

针对12 Bit量化误差对四参数正弦拟合带来的误差影响,分别在有效位数、幅度、频率、初始相位和直流分量五项参数上进行了拟合误差界的搜索。选取的条件变量分别是幅度、序列所含波形的周波数、初始相位、直流分量以及序列数据点数。以两两联动的双条件组合方式进行误差界搜索,获得了上述五项参数的误差界随不同条件变化而变化的曲线规律,筛分出了显著影响量和不显著影响量,以及明确的误差上界和下界。该结果可用于拟合参数的误差和不确定度估计,也可以在设定拟合误差和不确定度情况下,选择测量条件。     

基于正弦失真测量的A/D动态有效位数评价

针对A/D动态有效位数的测量,提出了基于正弦波采样序列失真度的测量方法,给出了相应的计算公式。不用执行复杂的正弦波拟合运算即可实现A/D转换器动态有效位数的测量校准。通过一组仿真实验, 使A/D位数在3bits到24bits范围内变动,以及变动每周期采集数据点数等情况下,将所述方法与正弦波曲线拟合法测量动态有效位数进行了比较研究,获得结论是两者结果一致性良好,正弦波拟合方法的适应性更宽,而所述方法的过程更加简洁。在数据采集系统上的实测实验验证了所述方法的正确性和切实可行性。     

产生标准失真源的方法

介绍了失真的测量原理和产生标准失真源的方法；介绍了失真度测量仪自动测试系统，并对测量装置的误差进行了分析。     

视频失真校准方法的研究

针对视频失真量的校准需求,分析了视频微分增益失真dG和微分相位失真dP的测量方法和基本原理,采用数字信号合成方法开发出标准视频失真信号序列,建立了视频失真信号源标准装置,详细阐述了其校准系统和测量不确定度,将视频信号失真量溯源至电压标准和相位标准。     

一种低信噪比正弦信号高精度频率测量方法

在研究噪声对低信噪比正弦信号频率测量的影响、分析触发误差对多周期同步频率测量影响的基础上,提出了一种多-多周期同步频率测量方法,推导了频率测量计算公式和误差计算公式,并对两种测频方法的触发误差做了对比分析;最后给出了用STM32单片机实现多-多周期同步频率测量的方法。实验表明:该方法能有效压制噪声,提高低信噪比正弦信号频率测量精度。     

平面内直线度误差的一种精确评定新方法

针对给定平面内直线度误差优化评定存在的逼近算法复杂、迭代评定结果不够准确、不能与多种直线度误差测量仪器配合使用等问题,提出一种新的符合最小包容区域原理的快速精确算法--凸多边形截距法。该方法依据计算几何中的凸壳理论,将不同类型测量仪器的测量数据转换为坐标值,以首尾连线将测点分区,依据斜率大小构造凸多边形,以截距最大值对应的点与直线得出符合相间准则的3个特征点,通过剪移转换求出直线度误差。实验结果表明,所提出的算法简单、精确、易于计算机自动数据处理,具有评定精度高、运算速度快的特点。