Квантование характеристика

Квантование сигналов сопровождается погрешностью, которая тем меньше, чем меньше шаг квантования. Разность между исходным и квантованным значениями сигнала называется шумом квантования. Отсюда видна разница между шумом квантования и другими шумами, действующими в системах передачи сигналов. В отличие от последних шум квантования возникает в результате детерминированного нелинейного преобразования входного сигнала и имеет неслучайный характер. Поэтому при квантовании правильнее говорить об искажениях, а не о шумах квантования. Характеристика квантования (рис. 7.2) имеет две зоны квантования при I Ывх I I Ь огр I и ограничения при Ывх > огр Зона квантования является рабочей областью характеристики. В ее пределах осуществляется квантование сигнала. Если мгновенное значение входного сигнала Ивх выйдет за пределы зоны квантования, то выходное напряжение будет оставаться неизменным и равным и [c.212]

Температура 0э является одной из важнейших характеристик кристалла. При температурах ниже характеристической 7 <С0э необходимо квантовое рассмотрение. При Т квантование энергии можно не учитывать и рассмотрение вести исходя из обычных классических представлений. [c.168]

Статической характеристикой ЭГУ в режиме ШИМ-П называется зависимость средней за период квантования скорости золотника от скважности импульсов у. При анализе принимаются следующие допущения [c.488]

Число уровней дискретизации входного сигнала. Требуемая точность представления уровня сигнала определяется видом измеряемой характеристики. Квантование по уровню эквивалентно добавлению к исследуемому сигналу аддитивной помехи, некоррелированной с сигналом, дисперсия которой определяется так на- [c.286]

Метрологические характеристики средств измерения. Для рабочих средств измерения используется несколько способов нормирования погрешностей [2, 5] предел допускаемой основной абсолютной погрешности Д р, предел допускаемой основной относительной погрешности S p, предел допускаемой основной приведенной Y p погрешности. Все эти величины являются обобщенными характеристиками средства измерения, определяемыми пределом основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерения, влияющими на точность, такими, как порог чувствительности, вариация показаний Я, шаг квантования ц. [c.326]

При использовании цифровых алгоритмов необходимо учитывать влияние квантования по уровню и дискретизации во времени. Для одномерных характеристик дискретизация во времени сказывается, вообще говоря, незначительно. При определении корреляционных функций шаг дискретизации должен обеспечивать хорошее восстановление всей функции РжК ) вычисленным дис- [c.475]

Специфическим видом погрешности цифровых СИ и дискретных преобразователей является погрешность квантования, которая вносится округлением значения измеряемой величины и номинального значения. На рис. 3.7 приведена текущая разность (погрешность квантования) номинальной (линия 1) и реальной (линия 2) характеристик цифрового СИ в полосе (штриховые линии) погрешностей. Поскольку измеряемая величинах может принимать случайные значения в интервале от+А до -А, то погрешность квантования есть случайная аддитивная статическая пофешность. Она не зависит ни от текущего значения х, ни от скорости изменения х во времени. На рис. 3.7 величина q — шаг квантования по уровню. [c.122]

В ЦСИ операция округления производится самим СИ, и ошибка этой операции относится к методической пофешности. Одновременно с округлением ЦСИ осуществляет квантование сигнала путем сравнения его с определенным уровнем. Таким образом, линейное ЦСИ есть квантователь непрерывной измеряемой величины, и его номинальная характеристика преобразования имеет вид [c.141]

В качестве примера рассмотрим оценку погрешности аналого-цифрового преобразователя, используемого при виброакустической диагностике. Среди АЦП можно выделить погрешность квантования погрешность смещения нуля погрешность коэффициента передачи погрешность, вызываемую нелинейностью характеристики квантования температурную погрешность. [c.148]

И. Характеристики, позволяющие рассчитать (оценить) составляющие погрешности измерения из-за ЦСИ в нормальных условиях. Это номинальная ступень квантования q (если она не равна ц), предел допускаемой основной погрешности, предел допускаемой систематической составляющей предел допускаемого СКО случайной составляющей основной погрешности и предел допускаемой вариации в нормальных условиях. [c.153]

Характеристики и р принято выражать либо в процентах от верхнего пределах диапазона, либо в долях номинальной ступени квантования. [c.153]

Кроме приведенных характеристик, в ЦСИ указывают шаг квантования, а иногда предел вариации (гистерезиса), а также содержится указание предела допускаемой дополнительной погрешности от изменения влияющих факторов. [c.164]

Наименее достоверен уровень ОПД J, io и характеристик нагрузочных процессов НР, получаемых чисто расчетным путем. Достоверность этих оценок во многом зависит от способов использования результатов натурных исследований. Вместе с тем по сравнению с расчетно-экспериментальными методами (уровни 7—-9) здесь отсутствуют погрешности воспроизведения сигналов и моделей на ЭВМ (кодировки, модуляции, квантования, программирования и счета — на ЦВМ, масштабирования — на АВМ). [c.90]

Термодинамика равновесных процессов, по существу, рассматривает макроскопическое поведение систем, в которых протекают процессы перехода между различными состояниями устойчивого равновесия, в то время как система может взаимодействовать с окружающими ее телами путем обмена энергией. Не учитывая конкретную природу вещества и квантование энергии, термодинамика рассматривает вещество, образующее данную систему, как некий континуум. Учет строения вещества и квантовых эффектов составляет предмет статистической термодинамики, позволяющей предсказывать макроскопическое поведение системы путем анализа событий, происходящих на микроскопическом уровне. Таким образом, термодинамика равновесных процессов, которой посвящена настоящая книга, по существу, сводится к изучению связи между работой, теплом и свойствами системы. Поэтому термодинамика исключительно важна для инженеров и в особенности для специалистов в области преобразования энергии. Ведь инженер должен не только определить совокупность рабочих характеристик своего производящего или потребляющего работу устройства, но и установить критерии, которые позволили бы судить о его истинных характеристиках. Именно термодинамика является той наукой, которая позволяет достичь этой цели на некоторой рациональной основе. [c.11]

В ИСП непрерывный случайный сигнал на его входе, являющийся помехой, подвергается квантованию по времени. Вследствие этого возникает необходимость по заданным статистическим характеристикам непрерывного случайного сигнала определять статистические характеристики соответствующего дискретного случайного сигнала. [c.201]

Цифровая голограмма в процессе записи претерпевает различные искажения, связанные с неидеальностью характеристик записывающих устройств и особенностями используемых для записи сред. Эти искажения следует компенсировать в процессе синтеза голограмм и их записи. Наиболее характерные виды искажений — нелинейные искажения сигнала при записи голограммы, квантование и ограничение динамического диапазона сигнала, собственный амплитудный и фазовый шумы сред, используемых для записи синтезированных голограмм. [c.103]

При проектировании систем управления ставится задача выбора приемлемых значений свободных параметров алгоритмов. В случае параметрической оптимизации дискретных алгоритмов управления такими параметрами являются такт квантования То и весовой коэ ициент г квадратичного функционала при управляющей переменной или заданное начальное значение управляющей переменной и (0). Для того чтобы помочь в выборе начальных значений этих параметров, ниже приведены некоторые результаты моделирования [5.7]. Свободные параметры не могут выбираться независимо от объекта управления и его технических характеристик. Поэтому здесь приведены наиболее общие правила их выбора. В то же время из результатов моделирования двух тестовых объектов будет видно, что полученные качественные результаты справедливы и для других подобных объектов. [c.94]

На рис. 5.4.3 показана зависимость критерия качества 5е и среднеквадратического отклонения управляющей переменной Зц от величины такта квантования То. Для объекта II среднеквадратическая ошибка управления, максимальное значение перерегулирования уш и время установления регулируемой координаты к1 возрастают с увеличением такта квантования То, т. е. происходит ухудшение качества регулирования. Кривая, изображающая изменение параметра 5ц имеет минимум при То=4 с и возрастает при То>4 с и То<4 с. Для объекта III все три характеристики ухудшаются с увеличением такта квантования, а параметр Зц принимает минимальное значение при То=8 с. Улучшение качества управления для То<8 с обусловлено тем, что при уменьшении То значение Зц существенно увеличивается и поэтому возрастает величина и(0) (см. рис. 5.4.2). [c.97]

На рис. 5.4.7 приведены характеристики качества управления и затрат на управление для реально приемлемых значений такта квантования То=4 с и То=8 с. При снижении заданного начального значения управляющей переменной и(0), т. е. уменьшении Яо, затраты [c.106]

Из рис. 5.4.2 и 5.4.3 видно, что задание такта квантования То= =4 с приводит к незначительному ухудшению процессов по сравнению с процессами при То=1 с, представляющими хорошее приближение к непрерывному случаю. Таким образом, если нас интересует только требуемое качество управления, величина такта квантования часто может быть выбрана большей, чем та, которая обеспечивает близкую аппроксимацию непрерывного контура управления. Практические рекомендации по выбору такта квантования, основанные на аппроксимации характеристик непрерывного контура управления, приведены в табл. 5.5.1. [c.110]

Если регулятор состояния проектируется не для конечного времени установления (апериодического характера процессов), то приходится выбирать достаточно большое число их свободных параметров по сравнению с другими структурно оптимизируемыми регуляторами. При синтезе регуляторов без оптимизации квадратичного критерия качества приходится задавать либо коэффициенты характеристического уравнения (разд. 8.3), либо собственные значения замкнутой системы (разд. 8.4). Квадратично оптимальные регуляторы состояния требуют выбора весовых матриц матрицы Ц для переменных состояния и матрицы К для управляющих переменных. Для синтеза наблюдателей также необходимо выбрать свободные параметры, которые опять же являются либо коэффициентами характеристического уравнения, либо весовыми матрицами Оь и Нь квадратичного критерия качества (разд. 8.6). К тому же на процесс синтеза наблюдателей влияют параметры принятых моделей внешних воздействий (разд. 8.2), а также величина такта квантования (что относится и к регуляторам). Возможность выбора такого относительно большого числа свободных параметров при синтезе регуляторов состояния, с одной стороны, позволяет достаточно полно учесть характеристики объекта и требования к качеству управления, а с другой стороны, допускает определенный произвол при задании столь большого числа параметров. Поэтому расчет регуляторов состояния редко выполняется за один прием, а чаще проводится итеративно с использованием оценок качества процессов регулирования (изложенных в гл. 4), [c.177]

Статистические характеристики погрешности (26.2-12) в основном определяются наличием или отсутствием взаимосвязи между отдельными ошибками квантования. Если в контуре действуют случайные сигналы, эти ошибки могут считаться статистически независимыми, и дисперсия переменной б находится по формуле [c.452]

Возмущения а в большинстве случаев неустранимы. Помехи б иногда удается несколько ослабить. Составляющая шума в появляется при прохождении по кабелю амплитудно-модулированного сигнала постоянного тока из-за возникновения гальванических, емкостных или индуктивных связей с другими источниками тока. Эта составляющая может включать как высокочастотные, так и низкочастотные компоненты. Высокочастотный шум обычно не оказывает заметного влияния на работу аналоговых управляющих устройств, поскольку они сами обладают свойствами низкочастотного фильтра. Однако в цифровых регуляторах шум подвергается квантованию и проходит через систему. Следовательно, в этом случае необходимо подавлять шум там, где он возникает, и фильтровать его до подачи на вход цифрового вычислителя. Ослабления шума можно добиться, например, за счет увеличения расстояний между кабелями, применения скрученных проводников для защиты от паразитных индуктивностей, улучшенного заземления ЭВМ, использования отдельных источников питания в измерительных устройствах и цифро-аналоговых преобразователях [28.1]. Однако даже при соблюдении перечисленных правил высокочастотные шумы полностью устранить все же не удается, ввиду чего приходится применять аналоговые и цифровые фильтры. Для правильного подбора фильтров необходимо знать частотные характеристики шумов. Непрерывный сигнал измерений описывается соотношением [c.457]

Равенство (32) является верным и следует также из уравнений (31). Однако время I в (32) не стало равноправной с другими обобщённой координатой, поскольку за ней сохранена роль независимой переменной. Очевидно, что теперь требуются новый независимый параметр и новая энергетическая характеристика. Отметим, что в физике при построении квантовой механики небезразлично, представляет некоторая величина импульс или энергию, так как при этом принимаются разные аксиомы о квантовании действия, зависящего от данных величин [40. [c.33]

Анализ влияния дискретизации и квантования фазовой функции иа характеристики ДОЭ. Для анализа влияния дискретизации и квантования фазовой функции на характеристики ДОЭ следует рассмотреть дифракцию света на синтезированном оптическом элементе. [c.39]

Таким образом, на поверхности сферы с центром в начале координат комплексная амплитуда дифракционного поля пропорциональна преобразованию Фурье функции Г (и, гг). С учетом этого факта проведем качественный анализ влияния дискретизации и квантования на характеристики ДОЭ. [c.40]

Квантовый размерный эффект — осцнлляционная зависимость термодинамических и кинетических характеристик тонких пленок т) ердого тела от толщины пленки, связанная с квантованнем электронных уровней. [c.282]

Отмеченные недостатки рассмотренных методов вынуждают применить в ИИС подвижных моделей аналого-дискретную (композиционную) форму передачи, представления н обработки информационных сигналов. По своей сути этог метод передачи схож с дискретно-разностным [2], Различие в том, что наряду с дискретными сигналами по линии связи передается также аналоговый сигнал, пропорциональный текущему значению шума квантования [3]. При этом удается в 2—3 раза уменьшить разрядность передаваемого кода по сравнению с цифровыми системами и значительно снизить требования к метрологическим характеристикам блоков нелн-пейиой обработки информации. [c.54]

КВАНТОВЫЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ в магнитном поле — осцилляторкая зависимость термодинамич, и кинетич. характеристик металлов и вырожденных noAijnpoeodnuKoe от маги. поля. К. о, обусловлены вырождением системы носителей заряда и квантованием их энергии при пориоднч. движении по орбитам,. замкнутым в импульсном пространстве см. Ландау уровни). [c.322]

Квантовополевая теория Э. К. основана на изучении вакуумных средних тензора энергии-импульса рассматриваемого квантованного поля, В квантовой теории поля для неограниченного пространства Минковского с евклидовой топологией плотность энергии вакуума 0 > полагают равной нулю, что сводится к изменению на Й(й/2 начала отсчёта энергии каждой моды. Приписывание вакуумному состоянию нулевых значений наблюдае.>иых следует также из его инвариантности относительно группы Пуанкаре. При наличии граничных условий, связанных с конечностью объёма квантования или с его нетривиальной топологией (возникающей, напр., при отождествлении определ, точек), имеется бесконечный набор разл. вакуумных состояний 0> для разных объёмов или параметров топологич. склейки. Данные состояния переходят одно в другое при адиабатич. (без возбуждения квантов) изменении параметров системы (напр., значения а). Поэтому физически некорректно приписывать всем им наперёд заданное (нулевое) значение энергии, тем более что при наличии границ отсутствует пуанкаре-инвариантность. Основной характеристикой Э. К. является регуляризованный вакуумный тензор энергии-импульса [c.644]

Ясно, что так как функция Т (и) является нелинейной, то и границы квантования Fm будут расположены соответственно неравномерно по диапазону значений F. Процедура квантования по (5.4) является несколько громоздкой в вычислительном отношении. Ее можно было бы упростить, если осуществлять равномерное квантование, которое выполняется за одну операцию процессора (например, операцию перевода числа в формате с плавающей запятой в число в формате целых чисел), но перед этим подвергать квантуемую велетину нелинейному предыскажению с помощью соответствующего нелинейного преобразования. Очевидно, при отсутствии квантования функция этого преобразования должна быть обратной функции Т (и). Так, если как это часто бывает при записи на фотоматериалы, записывающее устройство имеет характеристику, линейную по плотности почернения фотоматериала, то без учета эффектов квантования предыскажение должно производиться по логарифмическому закону. При наличии квантования коррекция искажения Т и) может сопровождаться усилением шума квантования там, где крутизна функции Т (и) велика. Это значит, что должен быть достигнут компромисс между коррекцией нелинейности Т (и) и усилением шума квантования. Таким образом, задача подбора корректирующей функции родственна задаче оптимального нелинейного предыскажения при квантовании [86]. Если точность квантования высока, т. е. число уровней квантования достаточно велико, то оптимальная предыскажающая функция близка к функции, обратной Т (ц). Для того, чтобы это показать, рассмотрим упрощенную модель квантования, считая шум квантования независимым от сигнала, аддитивным, имеющим нулевое среднее, а критерий точности восстановления сигнала среднеквадратичным. [c.105]

Как хорошо известно, дискретные регуляторы обычно обладают худшими качественными характеристиками, чем непрерывные. Иногда это объясняют тем, что дискретные выборки сигналов содержат меньше информации, чем непрерывные сигналы. Однако интерес представляет не только количество информации, но и то, как она используется. Поскольку кроме этого важную роль играют класс и частотный спектр возмуш.ающих сигналов, то оказывается достаточно сложным сделать обобщающие выводы о качестве процессов регулирования в дискретных системах. В случае параметрическн оптимизируемых регуляторов, как правило, принято считать, что качество управления ухудшается с ростом величины такта квантования. Следовательно, если поставлена задача обеспечения качества управления, такт квантования следует выбирать как можно меньшим [c.110]

Все перечисленные характеристики, рассчитанные при двух различных тактах квантования, помещены в колонках, озаглавленных Se, стох. min . Аналогичные характеристики, полученные для оптимизированного регулятора с детерминированным ступенчатым входным сигналом, помещены в колонках, обозначенных Se, дет. -> min . Анализ таблицы показывает, что для алгоритма управления типа ЗПР-З при оптимизации с учетом случайных возмущений параметры qo и К имеют меньшие значения, а параметр d — большее (исключение составляет лишь регулятор объекта II при То=4 с), нежели при оптимизации по отношению к ступенчатому входному воздействию. Постоянная интегрирования во всех случаях близка к нулю ввиду отсутствия постоянного возмущения, поскольку E v(k) =0. Судя по снижению показателя S , в среднем интенсивность управления несколько снижается. Соответственно улучшается качество управления, что подтверждается уменьшением показателя х. Более низкое качество и повышенная интенсивность управления, свойственные регуляторам, оптимизированным по отношению к ступенчатому воздействию, свидетельствуют о том что случайные шумы возбуждают собственные движения замкну того контура управления. Значения спектральной плотности случай ного возмущения п (к) в области высоких частот достаточно велики и этим объясняется то, что показатель v. для стохастически оптими зированных регуляторов лишь немногим меньше единицы. Поэтому средняя величина отклонения выходного сигнала за счет введения регулятора снижается незначительно эта особенность проявляется наиболее отчетливо для объекта II. При меньшем такте квантования То—4 с качество управления объектом III значительно выше, чем при То=8 с. Для объекта II данный показатель в обоих случаях примерно одинаков. В регуляторе ЗПР-2 оптимизировались два параметра — qi и qa, в то время как qo задавался равным начальному значению выходного сигнала и(0). Для объекта II величина данного параметра была чрезмерно завышена, что сказалось на качестве управления, которое хуже, чем при использовании регулятора ЗПР-З. В случае объекта III при обоих тактах квантования [c.249]

Задачей идентификации является экспериментальное определение характеристик динамических объектов и связанных с ними сигналов. Оценивание параметров системы производится в рамках математической модели определенного класса. При этом различие между реальным объектом или сигналом и соответствующей математической моделью должно быть по возможности минимально [ЗЛ2], [3.13]. Текущей ыЗеятификачаей будем называть процедуру определения параметров путем обработки на ЭВМ данных, которые поступают от объекта идентификации непосредственно в процессе его функционирования. В некоторых случаях измеряемые сигналы объекта первоначально накапливаются в виде блоков или массивов информации. Обработку такого типа принято именовать пакетной. Если же сигналы обрабатываются по истечении каждого такта квантования, то говорят, что обработка ведется в реальном масштабе времени. [c.352]

Если в системе управления применяются исполнительные устройства с аналоговым входом, квантованные по уровню значения управляющей переменной ид (к) пересылаются в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), за которым стоит фиксирующий элемент. Как показано на рис. 26.1.1, ЦАП также является источнико.м нелинейности, причем его характеристика отличается неоднозначностью. [c.444]

Модель дискретизации и квантования фазы при создании ДОЭ. Широкие возможности дифракционной оптики ограничены характеристиками разрешения устройств расчета ж генерации дифракционного микрорельефа ДОЭ. Дискретизация по аргументам и квантование по уровням функ1 р1и фазового пропускания, приводит к отклонению характеристик ДОЭ от расчетных [29-34]. [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...