Вимірювання характеристик випадкових сигналів

Характеристики величин, що підлягають вимірюванню. Загальні принципи побудови засобів вимірювання статистичних характеристик. Ви­мірювання середнього значення стаціонарного ергодичного процесу, се­редньої потужності, середньої дисперсії, кореляційної функції, енергетич­ного спектру, одновимірної густини розподілу ймовірностей. Структурні схеми аналогових і цифрових засобів вимірювання. Джерела похибок. Ви­користання ЕОМ при оцінці параметрів випадкових сигналів.

Методичні вказівки

Вимірювання характеристик випадкових процесів використовується при дослідженні завадостійкості систем зв’язку і визначення надійності елементів і вузлів радіотехнічних систем та вимірювальних приладів. У більшості випадків аргументом при вимірюванні параметрів випадкових процесів є час.

Найбільш досліджені стаціонарні випадкові процеси, статистичні ха­рактеристики яких не змінюються протягом часу (наприклад, математичне очікування). Часто стаціонарні випадкові процеси характеризуються ерго­дичною властивістю, яка полягає в тому, що при статистичній обробці да­них за сукупністю реалізацій протягом часу отримують однакові результа­ти.

При вимірюванні характеристик випадкових процесів отримати пов­ністю вірогідні результати теоретично неможливо, оскільки час досліджен­ня процесу обмежений. Характеристики розподілу, які отримані експери­ментально, називаються статистичними характеристиками або оцінками. Вони дають наближене значення теоретичних характеристик випадкових процесів.

При вивчені даної теми необхідно розглянути основні методи отри­мання характеристик ергодичних випадкових процесів: законів розподілу ймовірностей, середнього і середньоквадратичного значень, початкових моментів, кореляційних функцій і спектральної густини потужності.

Необхідно знати джерела похибок вимірювань, структурні схеми за­собів вимірювання потужності, корелометрів, аналізаторів розподілу ймо­вірностей.

Література: [1, С.221-230; 2, С.239-249; 3, С.280-298].

Контрольні запитання

1. Дайте основні визначення і вкажіть методи вимірювання законів розподілу ймовірностей.

2. Як виконується вимірювання середнього значення, середньої по­тужності і дисперсії випадкового процесу?

3. Як вимірюються кореляційні функції?

4. Які існують похибки апаратурного аналізу випадкових процесів?

Автоматизація радіовимірювань

Основні напрямки автоматизації засобів вимірювання: багатофунк­ціональні прилади, автоматизація при непрямих вимірюваннях, панорамні прилади. Використання ЕОМ, спряження з вимірювальними приладами. Структурні схеми. Характеристики серійних приладів.

Вимірювальні системи з програмним керуванням та їх характеристи­ки. Вимірювально-обчислювальні комплекси. Метрологічна, інформацій­на, конструктивна і експлуатаційна сумісність апаратури.

Методичні вказівки

Необхідно засвоїти основні напрямки розвитку автоматизації радіо­вимірювань, мати уяву про інформаційно-вимірювальні системи та вимі­рювально-обчислювальні комплекси.

Література: [1, С.288-309; 3, С.344-361].

Контрольні запитання

1. Вкажіть основні напрямки розвитку автоматизації радіовимірю­вань.

2. Наведіть узагальнену структурну схему інформаційно-вимірю­вальної системи та поясніть призначення функціональних блоків.

КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ

Загальні вказівки

При вивченні дисципліни “Метрологія та вимірювальна техніка” сту­денти заочної форми навчання виконують контрольну роботу.

Контрольна робота виконується в окремих учнівський зошитах, аку­ратно, у відповідності з вимогами ЄСКД. При розв’язуванні задач необхід­но наводити короткі пояснення, а при використанні формул посилатися на відповідне літературне джерело. На обкладинці зошита вказуються назви дисципліни і кафедри, яка здійснює підготовку з даної дисципліни, прізви­ще та ініціали студента, а також номери залікової книжки і варіанта.

Контрольна робота передається до деканату факультету радіотехніки і телекомунікацій не пізніше, ніж за два тижні до початку сесії. Виконана без помилок контрольна робота зберігається у викладача, а виконана з по­милками в тижневий термін відправляється студенту на доопрацювання.

В період сесії студент має у співбесіді пояснити хід розв’язування кожної задачі.