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《誤差理論與數(shù)據(jù)處理 第6版 教學(xué)課件 作者 費(fèi)業(yè)泰 07第七章 動(dòng)態(tài)測試數(shù)據(jù)處理基本方法.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第7章動(dòng)態(tài)測試數(shù)據(jù)處理基本方法本章將進(jìn)一步討論被測物理量或所得測量結(jié)果是隨時(shí)間不斷變化的動(dòng)態(tài)測試結(jié)果的特性及其數(shù)據(jù)處理方法。在學(xué)習(xí)時(shí),應(yīng)注意動(dòng)態(tài)測試與靜態(tài)測試的各種概念和計(jì)算的對比和聯(lián)系。教學(xué)目標(biāo)隨機(jī)函數(shù)的基本概念隨機(jī)過程特征量的含義隨機(jī)過程特征量的實(shí)際估計(jì)方法重點(diǎn)與難點(diǎn)第一節(jié) 動(dòng)態(tài)測試基本概念一、動(dòng)態(tài)測試1)動(dòng)態(tài)測試與靜態(tài)測試靜態(tài)測試:被測量靜止不變測量誤差基本相互獨(dú)立動(dòng)態(tài)測試:被測量隨時(shí)間或空間而變化測量系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)情況下測量誤差具有相關(guān)性2)動(dòng)態(tài)測量誤差特點(diǎn)時(shí)空性;隨機(jī)性;相關(guān)性;動(dòng)態(tài)性第一節(jié) 動(dòng)態(tài)
2、測試基本概念二、動(dòng)態(tài)測試數(shù)據(jù)的分類確定性數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)測試數(shù)據(jù)隨機(jī)過程數(shù)據(jù)周期數(shù)據(jù)非周期數(shù)據(jù)非平穩(wěn)過程平穩(wěn)過程正弦周期復(fù)雜周期準(zhǔn)周期各態(tài)歷經(jīng)瞬態(tài)數(shù)據(jù)非各態(tài)歷經(jīng)第一節(jié) 動(dòng)態(tài)測試基本概念確定性數(shù)據(jù):能夠用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)1、周期數(shù)據(jù)①正弦周期數(shù)據(jù)②復(fù)雜周期數(shù)據(jù)0000第一節(jié) 動(dòng)態(tài)測試基本概念2、非周期數(shù)據(jù)①準(zhǔn)周期數(shù)據(jù)0( 不全為有理數(shù))②瞬態(tài)數(shù)據(jù)0第二節(jié) 隨機(jī)過程及其特點(diǎn)1、隨機(jī)函數(shù)一、隨機(jī)過程的基本概念被測量隨機(jī)因素隨機(jī)函數(shù):若對于自變量的每一個(gè)給定值,該函數(shù)都是一個(gè)隨機(jī)變量。2、的意義第二節(jié) 隨機(jī)過程及其
3、特點(diǎn)二、隨機(jī)過程的特征量:表現(xiàn)為一個(gè)函數(shù)1、概率密度函數(shù)—描述某一時(shí)刻隨機(jī)數(shù)據(jù)落在給定區(qū)間的概率說明:反映了在振幅這個(gè)位置單位振幅內(nèi)的概率,即概率隨振幅的變化率。振幅不同,落在單位振幅內(nèi)的概率不同。第二節(jié) 隨機(jī)過程及其特點(diǎn)2、均值、方差和方均值隨機(jī)函數(shù)的中心趨勢每個(gè)現(xiàn)實(shí)相對于均值函數(shù)變動(dòng)的分散程度隨機(jī)函數(shù)的強(qiáng)度3、自相關(guān)函數(shù):反映隨機(jī)過程不同時(shí)刻之間的相關(guān)程度標(biāo)準(zhǔn)自相關(guān)函數(shù)第二節(jié) 隨機(jī)過程及其特點(diǎn)性質(zhì):a、基本特征量:b、c、設(shè)非隨機(jī)函數(shù)隨機(jī)函數(shù)加上非隨機(jī)函數(shù),自相關(guān)函數(shù)不變第二節(jié) 隨機(jī)過程及其特點(diǎn)非隨機(jī)
4、函數(shù)d、設(shè)4、譜密度函數(shù):反映隨機(jī)數(shù)據(jù)的頻率分布情況隨機(jī)數(shù)據(jù):譜密度確定性數(shù)據(jù):頻譜圖(f-A圖)第二節(jié) 隨機(jī)過程及其特點(diǎn)說明:(1)反映了隨機(jī)過程強(qiáng)度在各個(gè)頻率變化的快慢。(2)(3)(4)的特性0是非負(fù)實(shí)偶函數(shù)傅立葉變換第三節(jié) 隨機(jī)過程特征量的估計(jì)一、平穩(wěn)隨機(jī)過程及其特征量1、平穩(wěn)隨機(jī)過程:所有特征量與t無關(guān)0002、平穩(wěn)隨機(jī)過程的條件0第三節(jié) 隨機(jī)過程特征量的估計(jì)3、平穩(wěn)隨機(jī)過程的特征量①結(jié)論:可根據(jù)某一時(shí)刻的樣本值計(jì)算該隨機(jī)過程的均值、方差。②結(jié)論:可由任意間隔為的兩時(shí)刻樣本值估計(jì)自相關(guān)值。第三節(jié)
5、 隨機(jī)過程特征量的估計(jì)性質(zhì):,最大,(?)只需計(jì)算出的,不必研究的情況對,當(dāng)時(shí),若有周期T,則也有周期T(?)判別平穩(wěn)隨機(jī)過程是否含有周期信號。4、平穩(wěn)隨機(jī)過程特征量的實(shí)驗(yàn)估計(jì)(總體平均法)第三節(jié) 隨機(jī)過程特征量的估計(jì)二、各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程及其特征量第三節(jié) 隨機(jī)過程特征量的估計(jì)各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程:一個(gè)現(xiàn)實(shí)代表所有樣本集合的特性。00判別各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程的充分條件:特征量估計(jì)公式-時(shí)間平均法第三節(jié) 隨機(jī)過程特征量的估計(jì)三、非平穩(wěn)過程的隨機(jī)函數(shù)第三節(jié) 隨機(jī)過程特征量的估計(jì)平穩(wěn)化對于非平穩(wěn)過程的隨機(jī)函數(shù):有獲得
6、的方法① 作圖估計(jì)② 最小二乘擬合③ 低通濾波