正弦波模型化測量基礎及應用

來自 孔夫子舊書網 的圖片

《正弦波模型化測量基礎及應用》，梁志國 著，出版社： 科學出版社。

內容簡介

《正弦波模型化測量基礎及應用》主要關注正弦現象及正弦問題的理論方法和應用，介紹了不同測量條件下，正弦波幅度、頻率、初始相位和直流分量四個模型參數及輔助質量參數的估計方法及不確定度評定。針對量化誤差、序列長度、周波數等對參數擬合誤差的影響，給出了擬合誤差定律。為提高參數擬合精度，介紹了一種單頻數字濾波器。針對AM（調幅）、FM（調頻）、PM（調相）信號的解調，給出了數字化解調方法。另外，提供了豐富的正弦擬合工程應用案例，包括數據採集系統、數字示波器、任意波發生器、調製度測量儀的校準，衝擊峰值估計、隨機振動分析、正弦失真測量、捷變頻信號分析等，可供同行參考借鑑。

目錄

序言

前言

第1章緒論1

1.1正弦問題1

1.2變異正弦問題4

1.3引申正弦問題6

1.3.1周期信號的傅里葉分解7

1.3.2採樣定理13

1.3.3引申正弦問題的應用14

1.4類正弦問題16

1.4.1衝擊峰值問題.16

1.4.2簡單*線的局部擬合16

1.5模型化測量問題.17

1.5.1引言17

1.5.2測量的特點及需求18

1.5.3模型化測量特點的討論19

1.5.4模型化測量標準化應用的討論20

1.5.5模型化測量重點的討論21

1.5.6結論22

參考文獻22

第2章數字化測量的基本知識24

2.1基本概念24

2.2數據採集系統28

2.2.1概述28

2.2.2基本組成和工作原理33

2.2.3指標體系及校準方法35

2.3觸發技術39

2.4多通道同步數據採集技術41

2.4.1引言41

2.4.2多變量動態測量42

2.4.3同步採集技術及問題44

2.4.4通道間延遲時間差46

2.4.5討論46

2.4.6結論47

2.5周期波形同步採樣47

2.5.1引言47

2.5.2測量原理及方法48

2.5.3同步條件的評估49

2.5.4實驗驗證50

2.5.5討論52

2.5.6結論52

2.6等效採樣技術52

2.6.1硬件等效採樣52

2.6.2軟件等效採樣53

2.7數字化測量的問題討論58

參考文獻59

第3章正弦波形參數估計62

3.1概述62

3.2幅度估計62

3.2.1峰峰值法63

3.2.2有效值法63

3.2.3絕對值平均法64

3.2.4傅里葉變換法65

3.3頻率估計66

3.3.1過零點檢測法66

3.3.2傅里葉變換法67

3.4直流分量估計67

3.4.1峰峰值法67

3.4.2平均值法67

3.5相位估計67

3.5.1過零點參考定位法68

3.5.2傅里葉變換法68

3.6三參數正弦波*小二乘擬合68

3.6.1三參數正弦波*小二乘擬合——矩陣算法69

3.6.2三參數正弦波*小二乘擬合——代數方程算法71

3.6.3三參數正弦波*小二乘擬合的討論72

參考文獻73

第4章四參數正弦波*小二乘擬合75

4.1概述75

4.1.1引言75

4.1.2正弦擬合的效果評估77

4.1.3降低估計誤差的手段78

4.1.4正弦*線擬合的應用討論79

4.2四參數正弦波*小二乘擬合——矩陣迭代算法79

4.3四參數正弦波*小二乘擬合——線性方程組法81

4.4四參數正弦波*小二乘擬合——頻率迭代法84

4.4.1三參數正弦*線擬合的問題討論84

4.4.2四參數正弦*線擬合86

4.4.3收斂性87

4.4.4仿真驗證88

4.4.5實驗驗證89

4.4.6結論90

4.5四參數正弦波*小二乘擬合——頻率估計法91

4.5.1正弦信號序列的頻率估計91

4.5.2四參數正弦*線擬合92

4.5.3仿真驗證92

4.5.4結論92

4.6非均勻採樣正弦波四參數*小二乘擬合——頻率迭代法93

4.6.1原理過程94

4.6.2收斂性97

4.6.3仿真驗證97

4.6.4實驗驗證100

4.6.5討論100

4.6.6結論101

4.7殘周期正弦波四參數*小二乘擬合101

4.7.1三參數正弦*線擬合102

4.7.2討論103

4.7.3殘周期正弦波形四參數擬合法104

4.8殘周期正弦*線擬合的比較113

4.8.1引言113

4.8.2基本思想及條件設定.113

4.8.3仿真實驗結果及數據處理113

4.8.4討論119

4.8.5結論120

4.9四參數正弦波組合式擬合算法120

4.9.1引言120

4.9.2三參數正弦擬合法.121

4.9.3四參數正弦擬合法——頻率迭代法124

4.9.4組合式四參數正弦波擬合算法126

4.9.5實驗驗證127

4.9.6討論129

4.9.7結論129

4.10四參數正弦擬合軟件的評價方法130

4.10.1四參數正弦擬合過程.130

4.10.2指標131

4.10.3四參數正弦擬合軟件的評價132

4.10.4實驗結果及結論.135

4.11四參數正弦擬合的快速算法136

4.11.1引言136

4.11.2正弦擬合時間的影響量137

4.11.3正弦擬合的快速算法.143

4.11.4實驗驗證143

4.11.5討論145

4.11.6結論145

4.12正弦擬合法比較145

參考文獻146

第5章正弦波形序列的抖動分析及單頻濾波151

5.1正弦波形序列的單頻濾波151

5.1.1基本思想152

5.1.2時域濾波的實現.153

5.1.3單頻濾波器的頻域表示155

5.1.4邊緣效應及其消除157

5.1.5仿真驗證158

5.1.6結論158

5.2正弦波形序列的抖動分析159

5.2.1概述159

5.2.2模型滑動擬合法評價正弦波形的抖動160

5.2.3仿真結果160

5.2.4實驗例證164

5.2.5結論167

參考文獻168

第6章周期信號的諧波分析170

6.1概述170

6.1.1周期信號的傅里葉分解171

6.1.2傅里葉分析中的幾個問題173

6.1.3周期信號的諧波測量.174

6.2周期信號的諧波分析174

6.2.1問題的提出174

6.2.2測量思想及原理方法.175

6.2.3誤差分析176

6.2.4仿真驗證178

6.2.5實驗驗證180

6.2.6結論181

6.3周期信號的次諧波分析181

6.4周期信號的相關分析183

6.4.1引言183

6.4.2周期信號相關函數的定義183

6.4.3測量原理與方法183

6.4.4實驗驗證185

6.4.5仿真驗證186

6.4.6結論187

6.5信號周期的數字化測量188

6.5.1引言188

6.5.2信號周期的測量原理和方法188

6.5.3基波序列的*小二乘正弦*線擬合189

6.5.4誤差與不確定度分析190

6.5.5仿真驗證190

6.5.6結論192

參考文獻192

第7章正弦波形噪聲及失真的數字化測量194

7.1概述194

7.2參數擬合法總失真測量195

7.2.1總失真度及信噪比的定義195

7.2.2量化誤差的有效值196

7.2.3量化誤差對正弦信號源波形失真度評價的影響及修正197

7.2.4正弦信號源波形總失真度的評價198

7.2.5仿真驗證200

7.2.6誤差分析200

7.2.7結論202

7.3諧波分析法總失真測量202

7.3.1引言202

7.3.2周期信號的傅里葉分解203

7.3.3測量原理及方法204

7.3.4誤差分析206

7.3.5仿真驗證208

7.3.6結論208

7.4局域失真測量209

7.4.1引言209

7.4.2幾種失真的討論210

7.4.3局域失真的定義及測量實現211

7.4.4實驗驗證213

7.4.5討論214

7.4.6結論215

7.5殘周期失真測量215

7.5.1引言215

7.5.2基本原理和方法216

7.5.3實驗驗證218

7.5.4討論219

7.5.5結論219

7.6正弦序列噪聲測量220

7.6.1引言220

7.6.2正弦波擬合法評價動態噪聲220

7.6.3動態噪聲評價中的幾個問題222

7.6.4實驗驗證222

7.6.5結論222

7.7周期信號的總失真度測量223

7.7.1周期波形總失真度的定義223

7.7.2測量原理與方法224

7.7.3仿真驗證226

7.7.4實驗驗證228

7.7.5結論229

7.8序列已知的周期信號總失真度測量230

7.8.1引言230

7.8.2基於序列的周期波形總失真度的計算230

7.8.3測量原理與方法231

7.8.4仿真實驗驗證232

7.8.5實驗驗證235

7.8.6結論236

參考文獻237

第8章正弦波*小二乘擬合參數的誤差界239

8.1概述239

8.2四個擬合正弦參數的誤差界240

8.2.1諧波失真帶來的參數估計誤差240

8.2.2由噪聲和抖動造成的誤差244

8.2.3結論248

8.3量化誤差影響的誤差界248

8.3.1基理分析248

8.3.2基本思想250

8.3.3仿真實驗及數據處理——8bitA/D251

8.3.4仿真實驗及數據處理——12bitA/D282

8.3.5仿真實驗及數據處理——16bitA/D313

8.3.6仿真實驗及數據處理——24bitA/D344

8.3.7仿真實驗及數據處理——32bitA/D376

8.4序列長度對正弦參數擬合誤差界的影響407

8.4.1引言407

8.4.2基本思想及條件設定408

8.4.3仿真實驗及數據處理409

8.4.4機理分析及討論.423

8.4.5結論425

8.5序列長度對有效位數擬合誤差界的影響425

8.5.1引言425

8.5.2基本思想及條件設定426

8.5.3仿真實驗及數據處理427

8.5.4討論439

8.5.5結論440

8.6量化導致的擬合正弦參數誤差界的條件規律440

8.6.1引言440

8.6.2基本思想及條件設定441