Дайте определение операции квантования и дискретизации

Приведите классификацию систематических погрешностей.

а) По характеру изменения во времени (постоянная, переменная)

б) По причинам возникновения - методические, инструментальные, личные (субъективные).

17. Как обнаружить и устранить систематическую погрешность?

Постоянные систематические погрешности могут быть обнаружены лишь путем сравнения результатов измерений с другими, полученными с помощью более высокоточных методов и средств. Метод замещения, представляющий собой разновидность ме­тода сравнения, когда сравнение осуществляется заменой измеряе­мой величины известной величиной. Метод противопоставления, являющийся разновидностью метода сравнения, при котором измерение выполняется дважды. Метод компенсации погрешности по знаку предусматривающий измерение с двумя наблюдениями, выполняемыми так, чтобы постоянная систематическая погрешность входила в результат каждого из них с разными знаками. Метод рандомизации — наиболее универсальный способ ис­ключения неизвестных постоянных систематических погрешностей. Эта погрешность может быть исключена из результатов измерений путем введения поправок и её можно устранить, выявлением источников погрешности до начала измерения.

18. Что такое доверительный интервал и доверительная вероятность?

Область в которой находится параметр.

19. Какие законы распределение Вы знаете?

Равномерный закон распределения, нормальный закон распределения, нормированный нормальный закон, экспоненциальный закон.

20. Что такое композиция законов распределения?

21. Для чего используется функция Лапласа?

22. Как используется закон суммирования погрешностей?

Нет смысла суммировать те погрешности, которые имеют по сравнению с другими малые значения, поскольку это не повысит точности суммарной погрешности. Если одна величина больше другой на порядок, то ею можно пренебречь.

23. В чем суть критерия ничтожно малой погрешности?

Пренебрежение малыми погрешностями позволит упростить вычисления при нахождении результирующей погрешности. Следовательно, необходимо устано­вить критерий ничтожно малой погрешности. Один из возможных вариантов определения критерия ничтож­но малой погрешности состоит в том, что если одна величина боль­ше другой на порядок, то ею можно пренебречь.

24. Какие существуют формы записи результата измерений?

Представление результата измерения.

Согласно МИ 1317 – 86 различают четыре формы представления результата измерения:

х, Δ от Δн до Δв, р(Δ).

х, Δс от Δс.н. до Δс.в., р(Δс), σ(Δ0).

х, σ(Δс), рст(Δс), σ(Δ0), рст(Δ0).

х, закон распределения Δс, закон распределения Δ0.

25. Приведите классификацию измерительных сигналов.

26. Запишите представление периодической функции рядом Фурье.

любой периодический сигнал х(t) можно представить на интервале рядом элементарных сигналов:

=

Коэффициенты ряда Фурье определяются по формулам

, ,

,

, ,

где A_k – амплитуда k - ой гармоники, - фаза k-й гармоники; - среднее значение сигнала (постоянная составляющая).

27. Что такое спектр амплитуд и фаз?

Совокупность амплитуд гармонических колебаний разложения называют амплитудным спектром сигнала, а совокупность начальных фаз – фазовым спектром. Оба спектра вместе образуют полный частотный спектр сигнала, который по точности математического представления тождественен динамической форме описания сигнала.

28. В чем отличия спектра периодического сигнала от непериодического?

Характерной особенностью спектра периодического сигнала является его прерывистость (дискретность). Расстояние между соседними спектральными линиями одинаковое и равно частоте основной гармоники.

Огибающая спектра непериодической функции (сигнала) имеет непрерывный характер. Т.е. спектр непериодического сигнала в отличие от спектра периодического сигнала является сплошным

29. Изобразите графический спектр синусоидального сигнала, периодической последовательности импульсов и одиночного импульса.

Квантование - измерительное преобразование непрерывно изменяющейся величины в ступенчато изменяющуюся с заданным размером ступени q - квантом. В результате проведения этой операции непрерывное множество значений сигнала U(t) в диапазоне от до U_max преобразуется в дискретное множество значений U_кв(t)

Дискретизация - измерительное преобразование непрерывного во времени сигнала U(t) в последовательность мгновенных значений этого сигнала , соответствующих моментам времени k∆t, где k = 1, 2, 3... Интервал времени ∆t называется шагом дискретизации, а обратная ему величина частотой дискретизации.

31. Как осуществляется выбор шага квантования q и t?

Процесс квантования описывается уравнением ,

где - квантовый сигнал; - число квантов; - единичная функция.

32. Какие виды модуляции Вы знаете?

Модуляция - это образование сигнала путем изменения параметров переносчика информации под воздействием сообщения.

Амплитудно-импульсная, при которой амплитуда импульсов изменяется пропорционально сообщению , причем вершины импульсов совпадают по форме с сообщением .

частотно-импульсная, частота следования импульсов зависит от первичного сообщения .

Широтно-импульсная, при которой моменты появления импульсов образуют периодическую последовательность (период Т), а ширина импульсов зависит от сообщения .

33. Как изменяется спектр сигнала при АМ модуляции?

Амплитудная модуляция (АМ) – это образование сигнала путем изменения амплитуды невозмущенного гармонического носителя (переносчика) пропорционально мгновенным значениям напряжения или тока другого электрического сигнала

Спектральные диаграммы сигналов при АМ модуляции

34. Сравните выражение полосы частот сигнала при различных видах модуляции.

35. В чем особенности измерительного преобразования сигналов при наличии помех?

Неопределенность ситуации принято характеризовать величиной, которая называется энтропия. Исходя из этого, энтропия определяется суммой произведений вероятностей различных реализаций сигнала Х на логарифм этих вероятностей, взятых с обратным знаком:

_i=n

H(X)= - ∑ P1 log Pi,где:

ⁱ⁼¹

H(X) – энтропия сигнала Х,

Pi – вероятность i – ой реализации случайного сигнала,

n - общее возможное количество реализаций.

Энтропийное значение погрешности: Измерение состоит в сужении интервала неопределенности от значения, известного до его проведения, до величины d, называемой энтропийным интервалом неопределенности, ставшей известной после измерения. Энтропийный интервал определяется по формуле

где

- энтропийное значение погрешности

Информация - не сами объекты и процессы, или их свойства, а представляющие характеристики предметов и процессов, их отражение или отображение в виде чисел, формул, описаний, чертежей, символов, образов и других абстрактных характеристик.

36. Запишите выражение для энтропии и информации.

37. Назовите единицы измерения энтропии и информации.

38. Рассчитайте энтропию для двух и пяти равновероятных событий.

39. Назовите информационные характеристики передачи измерительных сигналов.

40. Объясните основные характеристики кодов на примерах.

41. Чем достигается повышение помехоустойчивости кода?

42. Поясните на примере расчет избыточности кода.

43. В чем отличия флуктуационных помех от импульсных?

Флуктуационные помехи представляют собой хаотическое, беспорядочное изменение во времени сигнала, однородного с измеряемым, в каком-либо месте средства измерения. Импульсными помехами называется регулярная или хаотическая последовательность импульсных сигналов, однородных с измерительным сигналом.

44. Приведите структурную схему системы с частотным разделением сигналов.

45. Перечислите этапы обработки результатов прямых многократных измерений?

46. Как обрабатываются результаты косвенных измерений?

47. На чем основана теория расчетного суммирования погрешностей?

Определение расчетным путем оценки результирующей погрешности по известным оценкам ее составляющих называется суммированием погрешностей. Необходимо подобрать для характеристик составляющих такие числовые оценки (СКО, эксцесс и др.), оперируя с которыми можно было бы получить соответствующие числовые оценки результирующей погрешности.Практические правила расчетного суммирования результирующей погрешности:

1. Для определения суммарного значения СКО должны учитываться корреляционные связи различных составляющих погрешности.

2. Для каждой составляющей должно быть найдено ее СКО.

3. Все суммируемые составляющие разделяются на аддитивные и мультипликативные составляющие, которые суммируются отдельно.

4. Так как в большинстве случаев точное значение коэффициента корреляции р найти невозможно, то все погрешности должны быть условно разделены на:

• сильно коррелированные при 0,7 <|р| < 1, для которых считают р = ±1 в зависимости от знака коэффициента корреляции;

• слабо коррелированные при О < |р| < 0,7, для которых р = О.

48. Как суммируются случайные и систематические погрешности?

49. Чем аналоговый, дискретный и цифровой сигнал отличаются друг от друга?

50. Какие типы математических моделей измерительных сигналов Вы знаете?

Постоянный сигнал - самый простой из элементарных сигналов, описываемый математической моделью вида U = А,

Прямоугольные импульсы

Сигналы с линейными участками.

При построении средств измерительной техники широкое применение находят периодические сигналы с линейными участками. Это прежде всего линейный знакопеременный и однополярный линейно изменяющийся (пилообразный) сигналы. Линейный знакопеременный сигнал описывается уравнением

51. Перечислите этапы расчетов измерительных каналов средств измерений?

52. Приведите классификацию методов планирования измерительного эксперемента.

53. В чем заключается принцип рандомизации?

Наиболее универсальный способ исключения неизвестных постоянных систематической погрешности. Суть в том, что одна и та же величина измеряется различными методами. Систематическая погрешность каждого из них для всей совокупности явл. разными случайными величинами. Вследствии этого при увеличении числа используемых методов систематические погрешности взаимно компенсируются.

Дата добавления: 2014-01-20