Математическая модель шума в измерительных каналах интеллектуальных систем

В данной статье предложена математическая модель, описывающая влияние параметров шума на выбор частоты дискретизации в измерительных каналах интеллектуальных систем. Были приведены внутренние и внешние источники шума, проанализированы причины возникновения шумов, обоснована необходимость учета влияния шума в аналоговых цепях измерительных каналов интеллектуальных систем. Параметрами математической модели шума являются стационарный центрированный белый шум с нормальным распределением, полоса пропускания антиалайзингового фильтра, среднеквадратичное отклонение шума на входе аналого-цифрового преобразователя, коэффициент корреляции этого шума. Проведена оценка влияния параметров шума на выбор частоты дискретизации. Она показала, что при измерении в условиях широкополосного шума, при правильном выборе частоты выборок, систематическая составляющая погрешности определяется полосой пропускания аналогового антиалайзингового фильтра низкой частоты, а случайная - полосой пропускания усредняющего цифрового фильтра низкой частоты.

Ключевые слова

математическая модель; шум; интеллектуальные системы; частота дискретизации.

Литература

1. Давыдов, А.В. Сигналы и линейные системы: тематические лекции / А.В. Давыдов. - Екатеринбург: УГГУ, ИГиГ, 2005. - 289 с.
2. Ратхор, Т.С. Цифровые измерения. Методы и схемотехника: пер. с англ. / Т.С. Ратхор. - М.: Техносфера, 2004. - 376 с.
3. Вьюхин, В.Н. Исследование метода когерентной выборки для тестирования высокоразрядных АЦП / В.Н. Вьюхин, Ю.А. Попов, Ю.Л. Тани // Автометрия. - 1997. - № 5. - С. 9-14.
4. Bennett, W.R. Spectra of Quantized Signals / W.R. Bennett // Bell Systems Technical Journal. - 1948. - V. 27, issue 3. - P. 446-472.
5. Тихонов, В.И. Статистическая радиотехника / В.И. Тихонов. - М.: Радио и связь, 1982. - 624 с.
6. Кузин, Л.Т. Расчет и проектирование дискретных систем управления / Л.Т. Кузин. - М.: Машгиз, 1962. - 684 с.
7. Аналого-цифровое преобразование: пер. с англ. / под ред. У. Кестера. - М.: Техносфера, 2007. - 1016 с.
8. Гублер, Г.Б. Алгоритмы цифровой обработки сигналов многофункционального эталонного прибора для измерений электроэнергетических величин / Г.Б. Гублер, В.С. Гутников. - URL: http://www.mars-energo.ru/p/a/algorithms.pdf