本文關(guān)鍵詞：數(shù)字化測(cè)量中降低量化誤差的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：數(shù)字化測(cè)量的一個(gè)特有的性質(zhì)就是對(duì)連續(xù)輸入信號(hào)的轉(zhuǎn)換,最后得到一系列的離散數(shù)字量,而其對(duì)連續(xù)信號(hào)的離散化程度取決于數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng)的有效量化位數(shù),量化位數(shù)越多,離散程度越精細(xì),可以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行更全面的描述。但是只要得到的數(shù)字量是離散的,便決定了得到的數(shù)字量與實(shí)際輸入之間不是完全一致的,存在一個(gè)與真實(shí)值之間的差值,差值大小與量化位數(shù)有關(guān)。這是任何數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng)普遍存在的問(wèn)題,目前對(duì)于這一誤差公認(rèn)的處理方法便是通過(guò)提高系統(tǒng)的量化位數(shù)來(lái)減小量化誤差導(dǎo)致的測(cè)量誤差。在數(shù)字化的測(cè)量和處理中,人們注意到了模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換的量化值及其誤差。而且對(duì)于量化誤差的抑制甚至消除也是這方面的主要工作。由于常規(guī)的數(shù)字化動(dòng)態(tài)測(cè)量中固有的量化誤差問(wèn)題,傳統(tǒng)方法是依托提高測(cè)量系統(tǒng)的有效量化位數(shù),即AD轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換位數(shù),在某些領(lǐng)域(如音頻解碼)中,可以實(shí)現(xiàn)32位的量化。這種方法,雖可以滿足工程與應(yīng)用中的需求,但在提高量化位數(shù)時(shí),以犧牲采樣率為前提,高的量化位數(shù)勢(shì)必代表著低的采樣率。本文探索了利用邊沿效應(yīng)解決了數(shù)字化動(dòng)態(tài)測(cè)量中的量化誤差的抑制問(wèn)題,把交流電壓的有效值測(cè)量作為突破口,創(chuàng)新性地提出了在數(shù)字量化中獲取動(dòng)態(tài)模糊區(qū)邊沿有效信息來(lái)提高量化誤差所影響的測(cè)量精度的方法,其實(shí)際有效精度與量化位數(shù)無(wú)關(guān),只與量化系統(tǒng)的物理特性有關(guān),驗(yàn)證了精度較之量化分辨率高數(shù)十倍到上百倍的結(jié)果。在獲得高精度的測(cè)量結(jié)果的同時(shí),兼顧了高采樣率的需求,實(shí)現(xiàn)了采樣率和測(cè)量精度的統(tǒng)一。這對(duì)當(dāng)今數(shù)字化領(lǐng)域中,如數(shù)字傳感器設(shè)備、數(shù)字測(cè)量設(shè)備,對(duì)消除和抑制量化誤差是一個(gè)創(chuàng)新,為高精度數(shù)字化測(cè)量開(kāi)辟了一條道路。同時(shí),邊沿效應(yīng)的理論方法,在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合,如快速變化信號(hào)瞬態(tài)特性的測(cè)量,微小時(shí)間間隔的測(cè)量、傳感器技術(shù)的測(cè)量等方面,將發(fā)揮其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。邊沿效應(yīng)符合廣泛的數(shù)字化測(cè)量時(shí)代的需求,在檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字化測(cè)量 量化誤差 邊沿效應(yīng) 模糊區(qū)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P204
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 選題背景和意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)16
• 1.3 本文主要內(nèi)容介紹16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-19
• 第二章 邊沿效應(yīng)及其理論基礎(chǔ)19-25
• 2.1 測(cè)量分辨率及模糊區(qū)19-23
• 2.1.1 測(cè)量分辨率及其穩(wěn)定性19-20
• 2.1.2 模糊區(qū)及邊沿20
• 2.1.3 離散模糊區(qū)和集中模糊區(qū)20-23
• 2.2 邊沿效應(yīng)23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 數(shù)字化測(cè)量中量化誤差及抑制方法25-29
• 3.1 數(shù)字化測(cè)量的特點(diǎn)25-26
• 3.2 數(shù)字化測(cè)量中的量化誤差26-28
• 3.3 基于邊沿效應(yīng)的數(shù)字化測(cè)量方法28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第四章 交流電壓測(cè)量時(shí)降低量化誤差的系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-43
• 4.1 邊沿效應(yīng)測(cè)量交流電壓有效值方法及原理29-33
• 4.1.1 交流電壓測(cè)量方法介紹29-31
• 4.1.2 基于邊沿效應(yīng)的測(cè)量原理31-33
• 4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-41
• 4.2.1 數(shù)據(jù)采集框圖33
• 4.2.2 系統(tǒng)硬件組成33-40
• 4.2.3 測(cè)量軟件設(shè)計(jì)40-41
• 4.3 本章小結(jié)41-43
• 第五章 測(cè)量交流電壓有效值的實(shí)驗(yàn)分析43-61
• 5.1 AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換原理43-44
• 5.2 邊沿穩(wěn)定度與均勻性試驗(yàn)及分析44-50
• 5.3 基于邊沿效應(yīng)的曲線擬合原理及實(shí)驗(yàn)50-53
• 5.3.1 基于邊沿效應(yīng)的曲線擬合原理50-51
• 5.3.2 基于邊沿效應(yīng)的曲線擬合實(shí)驗(yàn)51-53
• 5.4 邊沿效應(yīng)測(cè)量電壓的特性分析53-57
• 5.4.1 邊沿效應(yīng)測(cè)量電壓的幅度特性及分析53-55
• 5.4.2 邊沿效應(yīng)測(cè)量電壓的頻率特性及分析55-57
• 5.5 交流電壓實(shí)際測(cè)量實(shí)驗(yàn)及幅頻特性對(duì)比57-60
• 5.5.1 交流電壓實(shí)際測(cè)量實(shí)驗(yàn)57-59
• 5.5.2 交流電壓測(cè)量幅頻特性對(duì)比59-60
• 5.6 本章小結(jié)60-61
• 第六章 結(jié)論和展望61-63
• 6.1 全文總結(jié)61
• 6.2 工作展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 致謝65-67
• 作者簡(jiǎn)介67-68

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本文編號(hào)：790355