第7章动态测试数据处理基本方法

合肥工业大学 误差理论与数据处理第 7章 动态测试 数据 处 理基本方法合肥工业大学 误差理论与数据处理本章将进一步讨论被测物理量或所得测量结果是随时间不断变化的动态测试结果的特性及其数据处理方法。在学习时，应注意动态测试与静态测试的各种概念和计算的对比和联系。教学目 标合肥工业大学 误差理论与数据处理 随机函数的基本概念 随机过程特征量的含义 随机过程特征量的实际估计方法重点与 难 点合肥工业大学 误差理论与数据处理第一节 动态测试基本概念 一、动态测试1）动态测试与静态测试静态测试： 被测量静止不变测量误差基本相互独立动态测试： 被测量随时间或空间而变化测量系统处于动态情况下测量误差具有相关性2）动态测量误差特点时空性；随机性；相关性；动态性合肥工业大学 误差理论与数据处理第一节 动态测试基本概念 二、动态测试数据的分类确定性数据动态测试数据随机过程数据周期数据 非周期数据 非平稳过程平稳过程正弦周期 复杂周期 准周期 各态历经瞬态数据 非各态历经合肥工业大学 误差理论与数据处理第一节 动态测试基本概念 确定性数据：能够用明确的数学关系式表达、周期数据 正弦周期数据 复杂周期数据0000合肥工业大学 误差理论与数据处理第一节 动态测试基本概念 、非周期数据 准周期数据0（ 不全为有理数） 瞬态数据0合肥工业大学 误差理论与数据处理第二节 随机过程及其特点 1、随机函数一、随机过程的基本概念被测量随机因素随机函数：若对于自变量的每一个给定值，该函数都是一个随机变量。2、 的意义合肥工业大学 误差理论与数据处理第二节 随机过程及其特点 二、随机过程的特征量： 表现为一个函数1、概率密度函数 描述某一时刻随机数据落在给定区间的概率说明： 反映了在 振幅这个位置单位振幅内的概率，即概率随振幅的变化率。振幅不同，落在单位振幅内的概率不同。合肥工业大学 误差理论与数据处理第二节 随机过程及其特点 2、均值、方差和方均值随机函数的中心趋势每个现实相对于均值函数变动的分散程度随机函数的强度3、自相关函数： 反映随机过程不同时刻之间的相关程度标准自相关函数合肥工业大学 误差理论与数据处理第二节 随机过程及其特点 性质：a、 基本特征量：b、 c、设 非随机函数随机函数加上非随机函数，自相关函数不变合肥工业大学 误差理论与数据处理第二节 随机过程及其特点 非随机函数d、设 4、谱密度函数：反映随机数据的频率分布情况随机数据：谱密度确定性数据：频谱图（ f-A图）合肥工业大学 误差理论与数据处理第二节 随机过程及其特点 说明：（ 1） 反映了随机过程强度在各个频率变化的快慢。（ 2） （ 3）（ 4） 的特性0 是非负实偶函数 傅立叶变换合肥工业大学 误差理论与数据处理第三节 随机过程特征量的估计 一、平稳随机过程及其特征量、平稳随机过程：所有特征量与 t无关0 0 02、平稳随机过程的条件0合肥工业大学 误差理论与数据处理第三节 随机过程特征量的估计 3、平稳随机过程的特征量 结论：可根据某一时刻的样本值计算该随机过程的均值、方差。 结论：可由任意间隔为 的两时刻样本值估计自相关值 。合肥工业大学 误差理论与数据处理第三节 随机过程特征量的估计 性质： ， 最大，（ ？ ） 只需计算出 的 ，不必研究 的情况 对 ，当 时， 若 有周期 T，则 也有周期 T（ ？ ）判别平稳随机过程是否含有周期信号。合肥工业大学 误差理论与数据处理4、平稳随机过程特征量的实验估计 (总体平均法）第三节 随机过程特征量的估计 合肥工业大学 误差理论与数据处理二、各态历经随机过程及其特征量第三节 随机过程特征量的估计 各态历经随机过程：一个现实代表所有样本集合的特性。0 0判别各态历经随机过程的充分条件：合肥工业大学 误差理论与数据处理特征量估计公式时间平均法第三节 随机过程特征量的估计