誤差理論與數(shù)據(jù)處理07第七章--動態(tài)測試數(shù)據(jù)處理基本方法課件

1、第7章動態(tài)測試數(shù)據(jù)處理基本方法 本章將進一步討論被測物理量或所得測量結(jié)果是隨時間不斷變化的動態(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，應(yīng)注意動態(tài)測試與靜態(tài)測試的各種概念和計算的對比和聯(lián)系。教學(xué)目標(biāo) 隨機函數(shù)的基本概念 隨機過程特征量的含義 隨機過程特征量的實際估計方法重點與難點第一節(jié)動態(tài)測試基本概念 一、動態(tài)測試1）動態(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立動態(tài)測試：被測量隨時間或空間而變化 測量系統(tǒng)處于動態(tài)情況下 測量誤差具有相關(guān)性2）動態(tài)測量誤差特點時空性；隨機性；相關(guān)性；動態(tài)性第一節(jié)動態(tài)測試基本概念 二、動態(tài)測試數(shù)據(jù)的分類確定性數(shù)據(jù)動態(tài)測試數(shù)據(jù)隨機過程數(shù)據(jù)周期數(shù)據(jù)

2、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、周期數(shù)據(jù) 正弦周期數(shù)據(jù) 復(fù)雜周期數(shù)據(jù)0000第一節(jié)動態(tài)測試基本概念 、非周期數(shù)據(jù) 準(zhǔn)周期數(shù)據(jù)0（不全為有理數(shù)） 瞬態(tài)數(shù)據(jù)0第二節(jié)隨機過程及其特點 1、隨機函數(shù)一、隨機過程的基本概念被測量隨機因素隨機函數(shù)：若對于自變量的每一個給定值，該 函數(shù)都是一個隨機變量。2、 的意義第二節(jié)隨機過程及其特點 二、隨機過程的特征量：表現(xiàn)為一個函數(shù)1、概率密度函數(shù)描述某一時刻隨機數(shù)據(jù)落在給定 區(qū)間的概率說明： 反映了在 振幅這個位置單位振幅內(nèi)的 概率，即概率隨振幅的變化率。振

3、幅不同， 落在單位振幅內(nèi)的概率不同。第二節(jié)隨機過程及其特點 2、均值、方差和方均值隨機函數(shù)的中心趨勢每個現(xiàn)實相對于均值函數(shù)變動的分散程度隨機函數(shù)的強度3、自相關(guān)函數(shù)：反映隨機過程不同時刻之間的相關(guān)程度標(biāo)準(zhǔn)自相關(guān)函數(shù)第二節(jié)隨機過程及其特點 性質(zhì)：a、基本特征量：b、c、設(shè)非隨機函數(shù)隨機函數(shù)加上非隨機函數(shù)，自相關(guān)函數(shù)不變第二節(jié)隨機過程及其特點 非隨機函數(shù)d、設(shè)4、譜密度函數(shù)：反映隨機數(shù)據(jù)的頻率分布情況隨機數(shù)據(jù)：譜密度確定性數(shù)據(jù)：頻譜圖（f-A圖）第二節(jié)隨機過程及其特點 說明：（1） 反映了隨機過程強度在各個頻率變化的快慢。（2） （3）（4） 的特性0 是非負實偶函數(shù)傅立葉變換第三節(jié)隨機過程特征量

4、的估計 一、平穩(wěn)隨機過程及其特征量、平穩(wěn)隨機過程：所有特征量與t無關(guān)0002、平穩(wěn)隨機過程的條件0第三節(jié)隨機過程特征量的估計 3、平穩(wěn)隨機過程的特征量 結(jié)論：可根據(jù)某一時刻的樣本值計算該隨機過程 的均值、方差。 結(jié)論：可由任意間隔為 的兩時刻樣本值估計自 相關(guān)值 。第三節(jié)隨機過程特征量的估計 性質(zhì)： ， 最大，（？） 只需計算出 的 ，不必研究 的情況 對 ，當(dāng) 時， 若 有周期T，則 也有周期T（？）判別平穩(wěn)隨機過程是否含有周期信號。4、平穩(wěn)隨機過程特征量的實驗估計(總體平均法）第三節(jié)隨機過程特征量的估計 二、各態(tài)歷經(jīng)隨機過程及其特征量第三節(jié)隨機過程特征量的估計 各態(tài)歷經(jīng)隨機過程：一個現(xiàn)實代表所有樣本集合的特性。00判別各態(tài)歷經(jīng)隨機過程的充分條件：特征量估計公式時間平均法第三節(jié)隨機過程特征量的