Помехи случайный шум

Помехами называют сигналы, не меняющие своего положения 30 времени с момента периодического пуска прибора при неизменных условиях контроля. К шуму относят беспорядочные, непериодические по времени прихода колебания и сигналы, характеризуемые случайностью мгновенных значений параметров. Рассмотрим некоторые виды помех и шумов. [c.278]

Вместе со случайным шумом в выходном сигнале аналитического прибора наблюдаются периодические флуктуационные помехи (наводки) частоты сон, вызванные действием токов промышленной частоты через индуктивности и емкости, наличием [c.18]

Случайный шум. Этот вид помехи возникает из-за хаотического движения электронов и других заряженных частиц в элементах и определяется основными физическими характеристиками компонентов данной системы. [c.50]

Райс С. О. Математический анализ случайного шума.— В кн. Теория передачи электрических сигналов при наличии помех. М. ИЛ, 1953. [c.159]

Используя характеристики обнаружения, можно при заданных значениях Ь и Р найти энергию порогового -сигнала Q, который еще может быть обнаружен на фоне случайных помех и шумов, имеющих спектральную плотность Фщ. Так как параметр обнаружения [c.30]

Так как помехи и шумы являются случайными функциями времени, распределение их частот характеризуется спектральной плотностью G( o), представляющей собой мощность случайного процесса в единичной полосе частот, выделяемую в единичной нагрузке. Для электрического сигнала (шума, помехи) единичной нагрузкой является резистор с номиналом 1 Ом, для упругой волны - механический импеданс величиной в 1 Н/(м/с) = 1 кг/с. Энергия регулярного сигнала в единичной полосе частот равна 5(со) и для рассмотренной модели сигнала АЭ составляет Л /со . [c.177]

Для гидропривода эквивалентные помехи, носящие случайный характер, можно рассматривать в виде суммы двух типов помех помех, являющихся белым шумом со спектральной плотностью с , и помех, задаваемых спектральной плотностью (Q) = 5п (й) — с , причем обычно S- (Q). Тогда среднее значение квадрата ошибки гидропривода из-за помех, задаваемых белым шумом, определяется выражением [c.123]

Для гидропривода эквивалентные помехи, носящие случайный характер, можно рассматривать в виде суммы двух типов помех помехи, являющиеся белым шумом со спектральной плотностью и помехи, задаваемые спектральной плотностью Si (Q) = S ( 2) —с , причем обычно (Q). Тогда среднее значение квадрата ошибки [c.232]

Передатчики маскирующих помех генерируют радиосигналы, моделированные случайным напряжением (шумом). Различают заградительные и прицельные помехи. Заградительные помехи имеют ширину спектра Д/п, значительно превышающую полосу пропускания по- [c.386]

Дисперсионный анализ [34] — метод исследования объектов, состояние которых определяется входными переменными, имеющими качественный характер (например, такими, как метод исследования, разновидность используемого оборудования, и т.п.). При этом ставится задача на фоне случайных помех выяснить, является ли данная переменная влиятельной, и если да, то насколько сильно это влияние по сравнению с другими переменными. Основной математический прием, с помощью которого решается указанная задача, состоит в расщеплении общей дисперсии, характеризующей степень рассеяния выходного показателя объекта исследо вания, на отдельные компоненты, оценивающие влияние каждой переменной, их возможных взаимодействий и случайной помехи (шумов). [c.457]

Обычно на вход ИП подает полезный сигнал с помехами (шумом). Такой сигнал является случайной функцией времени. То же самое относится и к сигналу на выходе ИП, а динамическую погрешность можно рассматривать как сумму детерминированной составляющей, рассмотренной в 2.10.2, и случайной динамической погрешности, обусловленной шумом. Поэтому расчет такой случайной динамической погрешности состоит в определении ее статистических характеристик на выходе по известным статистическим характеристикам входного сигнала помех (шумового сигнала). Для этого используют математическую теорию случайных функций. [c.98]

Уровень случайных помех. Кроме частных случайных погрешностей, обусловленных нерегулярными колебаниями воздействий влияющих факторов, уровень помех, ограничивающих возможность измерения малых сигналов, вызывается также тепловыми шумами в активных резистивных элементах и уровнем случайных пульсаций тока в измерительных цепях, индуцированных переменными электромагнитными полями. Снижение уровня электромагнитных помех достигается соответствующим экранированием измерительных цепей. Однако уровень шумов радиоэлектронной аппаратуры не всегда удается снизить до требуемой величины, и минимальное его значение приходится учитывать при определении динамического диапазона измерений. [c.80]

Фильтрующие свойства СП характеризуют его способность не пропускать помехи, содержащиеся в управляющем воздействии. На вход каждого СП кроме полезного сигнала поступают помехи. Помехи создаются флуктуациями управляющего воздействия, шумами и ошибками в измерительных элементах, ошибками в кинематических цепях, случайными изменениями нагрузки (например, ветровой) на валу исполнительного двигателя и другими факторами. [c.58]

Полагая, что на вход ИСП (рис. 3-16) поступает случайная помеха в виде белого шума со спектральной плотностью Sn( o)= 2, по заданным значениям дисперсии ошибки б п и найденному значению частоты привязки ш п в соответствии с (3-107) определяем допустимое значение интеграла (3-105). т. е. [c.214]

При наличии случайных искажений и шумов задача нахождения (х, у) должна ставиться как статистическая задача получения оптимальной в смысле некоторого заданного критерия оценки i (х, у) по измерениям поля 1р. Это нелинейная задача из класса обратных задач. В силу сложного нелинейного характера зависимости (х, у) от наблюдаемой функции и необходимости учитывать сложные статистические свойства шума решать ее в самой обш,ей постановке без каких-либо упрош,ений трудно. Один из путей упрош,ения задачи состоит в том, чтобы разбить ее на два этапа оптимальную оценку математической интерферо-граммы по реальной и оптимальное восстановление функции g (х, у) по полученной оценке. Такое решение, строго говоря, не будет оптимальным, но при малых искажениях и помехах потери должны быть невелики. [c.178]

Мы показали, что используя растровый спектрометр можно-увеличить световой поток, проходящий через прибор, на два порядка. Соответственно возрастает и величина сигнала. Что. же происходит со случайными помехами (шумами) Изменение уровня шума существенно зависит от того, какой используется приемник излучения. Предположим, что спектрометр будет применяться для анализа излучения в ИК-области. Наиболее часто в качестве светочувствительного элемента здесь употребляется фотосопротивление. Уровень шума фотосопротивления не зависит от,величины падающего на него потока в весьма значительном диапазоне сигналов, тем не менее полностью . реализовать возможный теоретически выигрыш в отношении сигнал/шум не удается. Связано это с тем, что увеличивая площадь входной и выходной апертуры прибора в к раз, мы должны соответственно увеличить и площадь приемника излучения.. А с ростом размеров приемника в Ук раз возрастут шумы. Таким образом, реальный выигрыш в отношении сигнал/шум ра- [c.57]

Числитель этой дроби по своему смыслу представляет вероятность того, что в результате опыта зарегистрирован данный конкретный спектр, а не какой-либо другой. Величина апостериорной вероятности зависит от отношения мощности сигнала к мощности случайной помехи (шума) и приближается к единице с уменьшением шума. Если бы шумы в зарегистрированном -спектре отсутствовали, то апостериорная вероятность была бы равна единице. Определение числителя данной дроби особых трудностей не вызывает. [c.114]

Если в контуре управления стоит ЭВМ, значения помехи могут накапливаться в ее памяти и в дальнейшем использоваться для оптимизации параметров регулятора. В случае стационарного возмущения при достаточной продолжительности измерения и накопления сигналов помехи после однократной подстройки параметров регулятор может считаться оптимальным и по отношению ко всей последующей реализации случайного возмущения. При этом оптимизация параметров осуществляется без использования математической модели шума. [c.248]

При построении многих систем управления и их измерительных подсистем возникает задача выявления сигналов в присутствии случайных помех. Для ее решения используют методы фильтрации, позволяющие отделить сигналы от сопровождающих их шумов. Обычно полагают, что на полезный сигнал 5 (к) накладывается аддитивная помеха п (к), в то время как измеряется только искаженный сигнал у (к) = 5 (к)+п (к). В тех случаях, когда спектры сигнала и шума лежат в разных диапазонах частот, их разделение может выполняться с помощью соответствующих полосовых фильтров (рис. 27.0.1). [c.456]

В простейшем случае при использовании значения одного последнего по времени опроса датчика случайной величины даже подбор масштабного коэффициента позволяет снизить влияние помехи на результат замера. Это возможно при принятом критерии качества фильтрации (1-78). Если бы, например, критерием качества было отношение дисперсии полезного сигнала к дисперсии шума в отфильтрованном сигнале, то такой фильтр был бы бесполезен. Таким образом, процедуру умножения измеряемого значения на постоянный коэффициент с целью снижения влияния помехи целесообразно условно также считать фильтрацией, в дальнейшем будем именовать ее фильтром нулевого порядка. Этот фильтр дает смещенную оценку сигнала, что компенсируется вторым слагаемым формулы [c.88]

Борьба с наводками обычно ведется аппаратными средствами экранирование, введение синхронизации работы аналого-цифровых преобразователей от источника наводок и др. Но наводки могут быть скомпенсированы адаптивными программными фильтрами (см. раздел 1.3). Такие фильтры эффективно подавляют не только наводки, но и довольно часто встречающиеся помехи, которые не являются ни детерминированными, ни чисто случайными процессами (т. е. в отличие от. шумов не имеют хаотического характера). Эти помехи описываются кусочно-постоянным образом детерминированными функциями (например, степенными или тригонометрическими полиномами) с неизвестными параметрами, значения которых подлежат оцениванию на базе текущей информации (так называемое волновое представление [10]). [c.19]

Диагностику по шумам и вибрациям, т. е. по колебательным процессам упругой среды, возникающим при работе механизмов, используют при виброакустическом диагностировании двигателя и других агрегатов автомобиля. Источником этих колебаний являются газодинамические процессы (сгорание, выпуск, впуск), регулярные механические соударения в сопряжениях за счет зазоров и неуравновешенности масс, а также хаотические колебания, обусловленные процессами трения. При работе двигателя все эти колебания накладываются друг на друга и, взаимодействуя, образуют случайную совокупность колебательных процессов, называемую спектром. Задачей виброакустического диагностирования являются подавление помех, выделение полезных сигналов и расшифровка параметров колебательного спектра. [c.158]

Два подхода к описанию помех. Если реализации помех являются случайными процессами (например, белым шумом), то возможен стохастический вероятностный) подход к решению. [c.64]

Развивалась также теория детермированных дискретных оптимальных систем — как импульсных, так и релейно-импульсных. Однако для решения нелинейных задач, относящихся к замкнутым системам со случайными помехами в их цепях — как в прямом тракте системы, так и в цепи обратной связи, необходимо учитывать неполноту информации об объекте и его характеристиках и случайные шумы. Все это потребовало привлечения новых математических средств. Такими средствами явились метод динамического программирования Р. Веллмана, нашедший за последние годы успешное применение в теории оптимальных систем и теории статистических решений. В результате оказалось возможным сформулировать новый круг проблем, а также найти общий рецепт решения задач и решить некоторые из них. Значительная часть этих работ была посвящена теории дуального управления, отражающей тот факт, что в общем случае управляющее устройство в автоматической системе решает две тесно связанные, но различные по характеру задачи первая задача — это задача изучения объекта, вторая — задача приведения объекта к требуемому состоянию. Теория дуального управления дает возможность получить оптимальную стратегию управляющего устройства для систем весьма общего типа [48]. [c.272]

Помехами называют возмушения, накладывающиеся на принимаемый сигнал и мешаюшие его приему (см. также кн. 5 данной серии Интроскопия и автоматизация НК ). Шумом называют помехи, случайные по амлитуде, времени прихода, фазе колебаний. Помехами эхометода в более узком смысле называют мешающие приему полезных сигналов импульсы, не меняющие своего положения во времени относительно зондирующего импульса при неизменных условиях контроля. [c.125]

Применение статистических методов выделения сигналов на фоне структурных шумов—второй путь решения проблемы контроля крупнозернистых материалов. Их широко используют в радио- и гидролокации. Однако помехи при локации обычно представляют собой случайные во времени процессы, т. е. шумы, поэтому накопление информации и ее статистическая обработка позволяют значительно повысить отношение сигнал—помеха. Положение рассеивателей в твердом теле не меняется во времени. При неизменных условиях излучения и приема упругих волн структурные помехи полностью скоррелированы, что исключает возможность межпериодной обработки сигналов. Чтобы воспользоваться способами обработки сигналов, предназначенными для анализа случайных временных процессов, необходимо изыскать методы создания временной зависимости эхо-сигналов в разные периоды излучения—приема. [c.295]

Кроме того, в реальных условиях в игру вступают неизбежные случайности, которые создают определенный режим помех. Так, помеха (см. фиг. 3) возникает в результате шума подшипников, вибровоздействия работающих рядом агрегатов, плавания угловой скорости и т. п. Помеха вызывается неточностью работы регистрирующих устройств и ошибками в передаче информации о вибрации ротора. Отсутствие навыков, утомляемость, неаккуратность в вычислениях, несовершенство инструкции и другие факторы создают помеху рз, если регулятором является человек. О возникновении помех в автоматическом регуляторе можно не упоминать, так как они очевидны. Помеха р возникает в результате неправильно отработанной команды, т. е. при ошибочном отклонении дисбаланса от положения вычисленного регулятором. [c.203]

Поскольку для определения математического ожидания и дисперсии косинуса фазовой ошибки необ.ходимо знание плотности распределения фазы смеси щ(<р), для ее измерения был создан исследовательский стенд. Кро.ме того, была создана оригинальная аппаратура для непосредственной регистрации числовых характеристик фазы — и Измерение плотности распределения клиппированной смеси осуществлено на 256-канальном анализаторе типа АИ-256-1, имеющем наряду с режимом амплитудного анализа режим анализа временных интервалов. Так как анализатор рассчитан на короткие (с передним фронтом 0,2—4 мксек) импульсы, была разработана специальная приставка, обеспечивающая необходимые параметры входных сигналов. Узкополосные случайные помехи образуются путем пропускания сигнала генератора шумов Г2-12 через фильтры с высокой добротностью и изменяемой резонансной частотой. Для анализа была принята. модель в виде суммы А2 векторов сигнала Ас и помехи Ап, вращающи.хся со скоростями 05с И о5 = К(Ос соответствеино. При этом условие клиппирования предполагает измерение фазовой ошибки между Ас и Л л в момент, когда вектор А пересекает мни.мую ось слева направо (рис. 3). Учитывая равномерность распределения фазы по.мехи е [c.306]

Помехоустойчивость — способность Р. у. обеспечивать необходимое качество приёма при действии разл. видов помех, разделяемых на мультипликативные, связанные со случайными измевениями свойств среды распространения эл.-магв. волн и приводящие к замираниям, искажениям формы сигнала, межсимвольной интерференции их. п., и аддитивные, образующиеся в результате суммирования посторонних эл.-магн. колебаний с полезным сигналом. Последние делятся на естественные (атмосферные и космич. шумы, шумы теплового излучения Земли) и искусственные, в числе к-рых создаваемые сторонними радиопередатчиками, индустриальные и т. п. Помехи, не попадающие в ООН. канал приёма (внеканальные), ослабляются цепями, обеспечивающими частотную избирательность Р. у. Для подавления внутриканальных помех используется отличие их спектральных, временных н др. характеристик от характеристик сигнала, для чего применяют помехоустойчивые виды модуляции, корректирующие коды и спец, виды обработки сигналов. Для количеств, оценки помехоустойчивости используются вероятностный, энергетич. и артикуляц. критерии. Под восприимчивостью Р. у. понимают его реакцию на помехи, действующие как на антенну, так и на др. цепи — питания, управления и коммутации. [c.232]

С. п. используют при вероятностном описании флук-туац, явлений в системах с распределёнными параметрами, в частности при описании флуктуаций плотности, темп-ры, диэлектрич. проницаемости и др. параметров разл. сред, при исследовании флуктуаций эл.-магн. и звуковых волн, распространяющихся в случайно-неоднородных средах, в задачах пространственно-временного приёма и обработки сигналов на фоне шумов и помех, при описании полей шумов и помех разл. происхождения, при вероятностной трактовке нек-рых результатов квантовой теории и т. д, [c.560]

Электрический шум. К электрич. Ш. относятся нежелательные возмущения токов, напряжений или напряжённостей эл.-магн. полей в радиоэлектронных устройствах. Различают Ш. регулярные (т. е. детерминированные, предсказуемые) и флуктуационные (случайные, непредсказуемые). Примеры регулярных III.— фон перем. тока цепей питания радиоэлектронных устройств посторонние по отношению к рассматриваемому устройству ВЧ-помехи. Примеры флуктуац, Ш.— электрич. Ш., обусловленные неравномерной эмиссией электронов в эл,-вакуумных приборах (дробовой Ш.), неравномерностью процессов генерации и рекомбинации носителей заряда в полупроводниковых приборах, тепловым движением носителей заряда в проводниках (тепловой Ш.), тепловым излучением Земли, земной атмосферы, Солнца и т. д. [c.479]

Пример 1. Белый шум — случайный процесс с равномерным распределением спектральной плотности по всем частотам. Термин белый шум используется по аналогии с белым светом, имеющим однородный спектральный состав. Подобные процессы изучались впервце в радиотехнических задачах, в связи с проблемой помех (шума). Рассмотрим процесс с постоянной спектральной плотностью Sx (< >) на участке от до oj (рис. 47). Из условия (25.65) следует, что плотность [c.181]

При полной адэкватности математической модели и объекта и отсутствии помех процесс управления мог бы быть на этом закончен. В действительности это вряд ли возможно, так как существование нелинейных искажений в вибросистеме, погрешностей измерений и шумов приборов всегда приводит к существенным различиям спектральных характеристик выхода, измеренных после генерирования сигналов по нулевому приближению, от заданных. Для более точной настройки на требуемый режим следует воспользоваться итерационными процедурами, сходящимися к заданным значениям оценок спектральных плотностей при наличии случайных возмущений и нелинейных искажений. Такими свойствами обладают процедуры стохастической аппроксимации [15]. Оценки собственных и взаимных спектров можно представить [c.469]

С целью устранения нежелательных изображений можно использовать кодированные опорные волны призаписи тонких цветных голограмм. Один из методов кодирования опорных волн состоит в пропускании через рассеиватель света, содержащего длины волн, которые необходимы для записи голограммы. Однако, даже если все опорные волны проходят через один и тот же рассеиватель, создаваемые ими распределения амплитуд и фаз на голограмме будут отличаться друг от друга из-за разницы в длинах волн. Распределение амплитуд и фаз в каждой опорной волне оказывается приблизительно случайным и отличается от других. В случае когда рассеиватель остается на месте, а проявленная голограмма возвращается точно в свое исходное положение, каждая голограмма будет освещаться волной, соответствующей каждому цветному изображению, которое должно восстанавливаться. Вследствие этого все цветные изображения оказываются наложенными друг на друга. Помимо этого, каждая падающая волна освещает голограммы, записанные на других длинах волн. Как и в случае голограммы, записанной с протяженным опорным источником, результирующая восстановленная волна оказывается такой, как если бы изображение наблюдалось сквозь рассеиватель, вносящий фазовые сдвиги, идентичные разности фаз между опорной и освещающей голограмму волнами. При этом лишние, нежелательные изображения оказываются смазанными и образуют фоновый шум. Иногда это является большой помехой. Более серьезная проблема состоит в том, что относительные положения рассеивателя, голограммы и источника света при записи голограммы должны с высокой степенью точности поддерживаться и при восстановлении записанного изображения. [c.217]

На самом деле даже для дискретного спектра задача не является такой простой. Достаточно взглянуть на рис. 6, б. Здесь приведена совершенно аналогичная запись с тем же уровнем шумов. От рис. 5 она отличается, на первый взгляд, только уменьшением глубины провала между линиями и смещением слабого компонента в сторону сильного. Такое разложение показано а рис. 6, б пунктиром. В действительности, же уменьшение расстояния между максимумами обусловлено только случайными помехами, а между двумя линиями появился добавочный компонент, лежащий точно в миниму.ме суммарного контура, образованного двумя более сильными линиями. Истинный спект р и теоретический отклик пр Ибора показаны на рис. 6, а. Несмотря на то что величина слабого компонента всего в Ш раз меньше самого сильного, решить задачу об определении истинного спектра по записи с шумами довольно сложно. [c.13]

Значительно хуже обстоит дело в видимой области спектра. Здесь и.меются обладающие очень большой чувствительностью вантовые приемники света — фотоэлементы и фотоумножите--ли. Для сигналов, обеспечивающих фототок хотя бы в несколько раз больше темнового, величина уровня шумов растет пропорционально квадратному корню из величины сигнала. Таким -образом, применяя спектрометр для регистрации одиночных -линий в видимой или ближней УФ-области спектра для ярких источников, мы получим выигрыш не более, чем в У/с раз. Ситуация осложняется тем, что исходный, не-скомпенсированный контур спектрометра обладает очень широкими крыльями.. Компенсации подвергается только регулярная составляющая контура, но случайные помехи скомпенсировать невозможно. Более того, если мы вычтем сигналы, идущие от прямого и от дополнительного растров, произойдет сложение мощности шума При сколько-нибудь сложном спектре крылья соседних кон-, туров будут перекрываться. В результа-. те общий световой поток, падающий на фотоэлемент и определяющий уровень шума, воз1растет настолько значительно, что все преимущества применения растра будут потеряны. [c.58]

Кроме того, если приемником звука служит электродинамический или конденсаторный микрофон, тепловое движение молекул воздуха приводит к тому, что подвижная система таких микрофонов испытывает удары от этих молекул и совершает вследствие этого малые случайные отклонения от состояния равновесия (так называемое броуновское движение). Это приводит к определенному пределу чувствительности таких микрофонов отметим, что броуновское движение определяет предел чувствительности зеркального гальванометра, зеркальце которого под действием случайных ударов молекул также совершает беспорядочные движения. Для электродинамического микрофона могут быть существенными также тепловые флюктуации электронов, которые приводят к появлению на концах подвижной катушки случайных электродвижущих сил они также влияют на предел его чувствительности. Эти явления, однако, могут сказаться только при очень большой чувствительности микрофонов и практического значения пока не имеют (кроме отдельных специальных прецезионных измерений) всегда имеющиеся акустические помехи в виде всевозможных шумов и звуков практически определяют предел чувствительности этих микрофонов, наряду с отмеченными выше помехами, связанными с электрическими и механическими флюктуациями. [c.95]

Указанные выше участки светотеневого изображения, как было уже отмечено, всегда подвергаются воздействию шумов и помех различного происхождения. Поскольку случайная составляющая шума пространственно декоррелирована, в ее спектре во многих случаях могут содержаться более высокие пространственные частоты, чем в спектре изображений дефектов, и, следовательно, простая низкочастотная фильтрация может служить эффективным методом сглаживания таких шумов. [c.95]

Применение метода АЭ ограничивается в ряде случаев из-за трудности выделения сигналов АЭ из помех и интерпретации сигналов АЭ. Это связано с тем, что сигналы АЭ являются шумоподобными, поскольку АЭ является случайным импульсным процессом. Поэтому, когда сигналы АЭ сравнимы по амплитуде с уровнем шумов, выделение полезного сигнала из помех представляет собой сложную задачу. Однако, когда размеры дефекта существенно увеличиваются и приближаются к критическому значению, амплитуда сигналов АЭ и темп их генерации резко увеличиваются. Это приводит к значительному возрастанию вероятности обнаружения такого источника АЭ. [c.302]

В частности, процессы вида (1.17) представляют собой полный отклик эхо-сигнала ((, Д причем N (I, х) есть аддитивная случайная помеха, связанная с отражением сигнала (г, х) на шероховатостях поверхности объекта исследования. N (1, х) может быть также следствием рассеяния на неоднородностях морской среды или ее границ эхо-сигнала, отраженного от объекта. В этом смысле физическая природа N (1, х) имеет много общего с реверберационной помехой Рз ( > Д но отличается от нее тем, что появление N t,x) в (1.17) обусловлено обязательным наличием отражающего объекта, в то время как происхождение рг(г, х) в (1.14) с фактом существования объекта не связано [37]. Процесс этого же вида (1.17) может быть обусловлен лоцированием движущегося объекта, в этом случае N ( , х) есть аддитивная помеха, связанная с собственным шумом лоцируемого объекта в составе принятого эхо-сигнала. Процессы вида (1.18) описывают модели случайной амплитудной и фазо-частотной модуляции сигналов заданного вида при отражении эхо-сигнала одновременно от нескольких отражающих объектов. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...