РЕКОМЕНДАЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

Анализаторы статистических характеристик. Нормируемые метрологические характеристики и методы их определения

МИ 2023-89

Госстандарт СССР Москва

УТВЕРЖДАЮ Зам. генерального директора НПО "ВНИИМ им. Д. И. Менделеева" В . А. Щеглов 27 ноября 1989 г.

РЕКОМЕНДАЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

Анализаторы статистических характеристик. Нормируемые метрологические характеристики и методы их определения

МИ 2023-89

Госстандарт СССР Москва

ШШШШ 3 Режошняуеше

выбор сх тттштого стша

ОХ "тштРв тт&ж*

Под "чиповым* случайная mtmtmm дешгаают сигнал, Сл которого наиболее Ч(аето тхшъврт в качество ащюкоишрущих зашсшосрей при обработке эк«шришиташ№0 найденных оценок ординат СХ*

При аюпрокоишидй гаетограмй закона распределения ыгповешшх значений шщдйш$гомого сигнала часто жтяьвут гауссовское распределение*

При ашрошзшда оцошж ординат чаетотно-вршекшх СХ часто используют зашшшстк, приведенные в таблица*

№з§фщвент аатухащя$

aj*2nj ; н*

£ ■+ средняя частота спектра случайного

стлала.

оаоптсттттч

uvmmm щщ олояшйГ т№    Ыъ&т    sofe’edoy

для ©г© блокоз*

п -

Г1РШЮШШБ 4 Справочное

Особенности реализщдш методов, доречисдонных в разделе 4

Методу определения погрешности Ш£ ориентированы т характернети-» яи сущеет^гиадах ътттряш ш тшвщрмшх средств измерений и оредсп вычислений* tee ш&зтшрушея возмэвдовдо этих методов с точки зрения удовлетворения требованиям и иештательшм сигналам, удобству вс* пользования. сложности обоснования положений и обеспечения необхода-мш® обрведовшш Средства*® изшредай. Кйадгй метод рассматривается по следуящей схеме!

£• достоинства}

2, недоетатин.

Этедоршшшшьный метод по п. 4.1*1

1. Обеспечивает!

выбор требуемых СХ испытательного сигнала для всех режимов

работы ЮК;

дооуекаемве погрешности воспроизведения Сх испытательного

сигнала*

минимальное время и ароетоту процедур всех видов метрологического ©бедуяившшя.

2щ Требует*

оснащения территориальных органов Госстандарта СССР в крупных потребителей ШК йовероедши уотадоввами. ушшеЕТоешшши шшдашш-нши иеточшш® исштателыш сигналов, шт

прэшшдешоге ш^гедо специальных источников испытательных сигналов, шт

прэмшшешшго вьщуема отдельных уш<$т®рошышх плат функциональных узлов социального источника испытательных шгнаяев для создания ветревшего контроля в ДОС.

^первшжталымй метод по о. 4.1.2

X. Обеспечивает:

допускаемые погрешности воспроизведения СХ стандартного сложного сигнала*

все вида штшлогичеекого обслуживания ДОС источниками стандартных непитательных сигналов.

и

2. Требует?

доиазатеяьетва всзмошоотй использования да опрвделешш погрешности МВК сигнала t мнущимися шро|улй^ешив ОХ?

разработки «шацишио# штодинй выставления и гюддервшвго хараятериеттс сложного екпшт*

а1шш>рй1з@шшшно*ра0«ш^шй метод по п. 4,1.3

1,    Обеспечивает?

выбор Ш тттаттшш сигнала для некоторых блоков ИШ (удовлотвоззшзщихев хараачюреш&ш стандартных сигналов |

даускаеше догреотовтк воспроизведения СХ кетдаателышх сигналов для некоторых блоков ШС?

вес айда мет^яогтгщаского обслуживания отдельных блоков ЙВК источникам! иештательйшг ешмшо».

2.    Требует?

оценивания "bscoii* погрешностей блоков и погрешности ШЖ? н&*екдвшя вдшшйчеешзх оценок погрешностей отдельных блоков;

доташедьотва возжзкнеетк иешльзозатш стандартного сигнала при опред&аешш дапрешеош? блоков СЖ_$ работящего со случайный сигналов.

Э1шаерЕШ!Шяьио*расчот1шй метод по в* 4.1.4

1.    Обеспечивает*

ш5ор СХ ивштатольвего оигнаяа?

простые процедуры пвриодкчееяой поверх и акепресе-аонтродя, не требугаре специальных источников ттттттж сигналов.

2,    Требует?

доказательства возшшостй транспонировать числовое значение _ПОГр , полученное" в одном ддепааоне чаетот*в другие диапазоны частот?

оснащения щшдедаы аттестации Ж источником случайного или близкого я нему сигнала о нормируемой нсаешяатурой требуемых СХ выходного сигнала,

Экопейшентаяьн^^раечетйый метод по п. 4.1.5

X, Обеспечивает?

децусиаемве- погрешаете воспроизведения СХ гармонического и случайного сигнала да некоторое трюв ШЖ?

- 13 *

все виды штредошчеокого обслуживания ШЖ Евточшшоа непитательного сигнала}

простые процедуры нв|ВДЯче©1гвй поверки*

% Требует*

аналогично методу по п* 4*1,4 доказательства корректности использования К_Д0Гр $

дедазатедьетвз достаточное*® определения погрешности ЙВК по случайному eurmw ^с имеющейся номенклатурой СХ*

разработку метода й проведения аттестации источников шума.

Экеиерй«0И'гальво-1шгч0’Ш1й метод по и, 4,1.6

I,- 0боеяечмт?1

допускаемую погрешность воспроизведения СХ испытательного

сигнала.}

набор СХ щпшателшого сигнала}

ШЗМШНООТЬ ОРр6ШШ4 ПО|ИОДИ^©*УЮ поверну Ш? проворной "в статике" MX его иаао^тшйшх блоков}

все виды тт^ологт&етро обалутшшя ¥Ш ятчттвж тт~ тательнш; сигналов}

простив процедуры периодической поверка.

■ з.требуеп

решения задачи иштацконмого моделирввашя ШК и его кошта-тельного сигнала с доказательством корректности принятых моделей} проведение аттестации отдельных блоков ШК по специальным или тишвш методикам*

Раечетно-охедершонтальный метод по п* 4,1*7

I. Оснепечиадт!

допускаемую погрешность воспроизведения СХ испытательного

сигнала}

выбор СХ испытательного сигнала}

вое виды метрологического обсяршвашя ШС иетошшками иепы-тательнш сигналов.

2* Требут

рошенйя задачи имитационного модолировяшя ШШ и его испыта-тельных сигналов во всех рошмах работы в доказательством корректности принятых моделей}

14

знания ©татичвсшш погрешностей я дшашческих x&p&wmm&fm всех входяцих в ШШ блоков.

ЯевФФВДвв* аопрщшоете ^_орр вычисляется следам образом:

* 4му»М *4»/»*»^ ,

4_/f? ^:г ££'7 испит н офещм. ,

£г

'6Н

где

Дщгч 1м1 4*арм Г'Г порр«вное«в измерения ординат определен-шве вида G1, полученные при имитационном моделирований Ш£* случайного в гармонического шгшшга,при подача на вход ШС случайного к гаршжческого сигналов соответственно при адатазеовых параметрах вз-

Ц-Пкпыт н ;    одаштЛх,    подученные    на

модели испытуемого 8BR и модели образцового Ш соответственно п ри подаче m их входы случайного ит гармонического сигналов при одинаковых параметрах измерения!

Or.j тшм зн ^т w>№W*m® mmtrn ДО измеренных орда-^г    пат    определенного    вида    сх.

КосЦшрент Кд^р может    или    зависимостью    от

аргумента определяемой ОХ, или нтФвяыш значением, или средним арифметическим, или сценой $№& Цз₀*р *' S_f< ? ^    •    Способ

задания задавит от допускаемой mvpedmm определения погрешности ШК и норшруешс характерясти® era МЩЩшт . Найденный Йц_0Рр вносится н методики метрсдорйчсоксго ©бедушшшя \Ш_т Пр*i ©аспери-монтальном определении потешное?» Ж "йа гармоническом сигнале" оценки погревммпк ШС ®на случайном сигнале” шшеляются по формуле

сл/ш    а

штер.    же нер

Д»я «его/ чтобы    •    ш1дешоо при иштациенном шдеш-

ровании, «шыо было шШШ^вв&тв для экоперкшштщшоро определения погрешности ШС» ршш работа второ ьШК доджи» полностью соответствовать тем, прт которых подучены числовые значения    •

где:

& I*? й_г4    * упорядоченная выборка оточетов мгно

венной погрешности KBfCj

Границы доверительного интервала для медианы равви членам упорядоченной выборки, порядковые номера которых находятся так:

(ft ~ \fft ■ 1р)/^гг * для нишей гратщ,

(ft ч \/п 2f> )/z    ~ Две верхней граница,

где?    _/Л.

/Р - квантиль нормального распределения ^с т ® 0 и ^и » I на ⁷ уровне/⁵ .

При больших объемах вабррки можно использовать более аффективные, хотя и менее устойчивые, чем медианные, усеченные оценки математического ожидания и СНСЦ„£

М_л

Груша 7В0

РЕКОМЕНДАЦИЯ

ГСК, Анализаторы статистических характеристик.

Нормируемые метрологические характеристики и методы их определений'

т лм-М

Дата введения

ОЮТ 0008

Настоящая рекомендация распространяется на нормамивно-техш-ческу® документацию ШД), ретшатътщш&ш щщроятпмтщ характеристики (MX) средств анализа случайного сигнала, выполнявшее в виде иэи8|»тедьно«В1>1«швштешшк комплексов (приложение I), поря¹ док их определения, а также требования я характеристикам копыта¹-тельных сигналов¹ Пояснения отдельных терминов, непольдуеиш: в настоящей рекомендации, приедена в щямшш 2¹

I. ОШрЕ ШШШШ

1,1, 1змервтельне¹вышолНттш| шэшшекш для анализа случай шх сигналов (далее ЙВК) относятся к средствам измерений (СЮ о пре об ледаще & случайной составляющей погрешовти¹

1.2¹ Выбор номенклатуры вормируешк MX зависит от назначения

ивк¹.

1¹3. Выбор испытательного сигнала при определении погрешности ИВК зависит ots

назначения ЙШ;

метода определения погрешюетн ШК.

1.4,    Выбор метода определения погрешноети ЙВК зависит от: структурной схемы ШК;

диапазона частот анадшзируемых сигналов; наличия источников (стандартных или нестандартных) испытательных сигналов в заданном диапазон© частот¹

1.5,    При реализации методов определения погрешности ШК не-польэувт следующие кетечшш! или набор щтечшков иепнтатвлышх

сигналов*

ещртшт от блиэякх* а шш тгштъ о н©ршруе1®ши о^&тбшштшя мртм&тммш (СХ); стандартных оштлов, например гармонического; прямоугольного импульса; постоянного ;щяршшшя| импульса, отшиваемого фушщяей, близкой s AmiaHbrmnii "белого” шш "розового" щуш$

случайного шш близкого s шму сигнала с коршруешйщ ОХ и гармонического сигнала*

а, шттпшш шшшдашот мт^мжтт

2.1.    Для Ш нормируют следующие MX:

2.1.1.    Диапазон язмвшшя значений анализируемого сигнала -от вину a If № + ¥[В] © указанием данамичешеого диапазона в деца-беллах,

Примечание*-

Ш со п.п, 2.1.I, 2.1.2 модель анализируемого 1‘Ш диапазоне частот, указан

2.1.2.    Диапазон изменения частот анализируемого сигнала от f

анализируемого сигнала.

ном в п, 2*1.2, должно находиться не менее№ мощности переменных

2.1.3,    Входное сопротивление - и Фшосиах;

модная тптп * и гошофарещах - да ®К, работающих s диапазон© чаем боле© 100 вРц.

2.1.4,    Харяхтеркотм»    ,

2.1.4, Х. Плотность распределения №) погрешности - W/&) .

2.1.4.2,    Предел деоушгаемс® шетеиатичеекой составляющей погрешности ~ A_Sp ,

2.1.4.3,    Предел дйяуотемоте среднего квадратического ©талоне-ния (СГО) случайной составляющей погрешности -6р.

2,1.4.4* Предел допускаемой погрешности - Д р .

⁵¹ Сигнал,    случайному,    иш    йШДбсяучай1шй    енгщш

по виду и статистйчвсйш тр*штер*зотшшм похож на случайный сигнал. Отзшчве от случайного сигнала * дотершвшроваш&я т^щоттштм ит недориодачеокая структура.

«*• 3 •*

Примечаний I «За

рисшш по 2Ле s#.'2*1 «4*1 ms здашктер УВШШ&В1

по п.п* б)навбодее полно опивать иегреш-tWS& BBS]

®*тмтт m&mmmms тракте тк приводам в : гщщш «э*

^{а,вч?№ь} ПГШЗ^ОТГ

минимальное соотношение iro к образ* миюда

2*1*13. Харашдеивдат spHepteS №раше#й Ш£* аадршрх аппаратуру точной    вшт^тощтзтдттв UffiU _

средняя чает®5^,в^1Е^агта0;^ШШ^времещ(,.ап1Газдаания' - fj> ; разность времё-нс^лзайаз?щваНГя сигнал ов а каналах (за счет перекоса)*^ 2*1*6, Дотлшщшше погрешности портрет дт кавдоз влияющей величины ид» дшгйх твокушаоти в тшШЕвФййй о требованиями mi 2,1*% ‘    тгртвтт    т п.п* 2.1*4, 2.1*6 нормируют

для шщог© ада GX и оададада фора; екгшша, которое определяются

Ш,

2*1.6. Во© характорнсшш догртмти щшдеташшзтея привада* иши тпршшътт с уваэашш нормирующего шачешя* в качестве которого пршшш¹ половину дашевва ътттт анализируемого сигнала шш 1Ш1б©льш@9 шачегаш СХ шшшяшеге шгнш®.

2.Х.9. арв ш5ршро®ашт тратдотше тгршшоети Ш1С указывают параметры его решма рабош* задаааш© ft Щ в виде! двашша изменения объема выборки; щвттт изменения интервала диокретиэддеи; числа определяешь ординат СК_Ф Для Ш| обеснечиващих дапшзшй выбор параметров решат работ® вш параметры т ушттнйи

з* wmmm к тшжтшт вшшого сигнала

З.Х. /лдаяМрюшммм^ .-«вшала дожни ©оетветствевв»

нормируемой эддаш ашжзирусшэго ЙВК сигнала и вмоты

диапазон измвйешш миювеншх значений но более шт^е!Г t i-lffBJi

диапазон ввменения «штат ш боле© j_H ~/_а [Гц ; кГц] » определяемый по ^<,екергетйчзешз!^^н кршераэ на уровне

I

'4*1*2* дттрттяшшй метод* еостоищдй в комплексном оценивании дагредаосш ЭДС т сюйоду в тт омееи тршщчеекшс сигналов в * нормируем»! дваншзощ. частот*

4.1*3.    метод*    еоесожрй в поэлемент

ном тз&твмит тяр&тттй &шшш ШЖ е помощью ттгатлыш стандартных оигшида* й отшш погр$ттш Ш ван функционала щ$-денных погрешностей его $1Ш1*

4*1*4. Эшт&ряттш&щраечфтшй метод* соетожрй в комплект* ком оцениваний шгредаоОТй шршашяеекого Ш£ т вщутШющ и гарш-шчееаоцг сигналам в диаишш частот одучайыего сигнала* шчвеяшт

ШЭффИЦИОИТа погрештоети А'    -    *ммктла«м«    влптэаотшммвм    Шй    та    пе*нагц),|

ных дмеваэешж шотот по

ной в эш доадазоках чаогст тгрвшщтт в погрешность а© случайно^ сигналу с помощь® К    (    см. приложение 4).

4.1.5. :ттщи^ттш^ршштШ метод* сеетощвй в хюшшокшом оценивании погрешности ШЖ о использовашем генератора щупа* предва|Ш1 сально аттестованного с целью нормирования требуемой для цсншатеяь-кого сигнала ШЕ. шшншатда 8Х я шшолшмйв далее процедур методов по п.п, 4.1.4 кт 4Л*1д

4,1*6. дтшощтшштп^фат&ШШ метод, исшзызу®@р!й поэломент-но-йомшхешю© оценишше шгрешвоетй» еоотощий в ©нштерныенсальшн оценивании етатичшкях соетавгшш^х погршшоетей блоков 1Ш* имитационном моделирований ШЖ и его аопшафельного сигнала с введением в модели блоков ЯЩ ©аощршшташо пелучшшх шгрегшоотей, оценивании погрешности таким обрайом подставленного ШС на ЗВЙ*

4*1.?* Ртзтшо^шттрАтптльгш метод* соетошрй в комплексном оцршшшш на ЗШ т^тттш модели Ш£ оо гарвошчеей01|у и еяу-ча^гому сигналам, аычвелешя * ошшршенташкш хошшвтвом оценивании погрешности !Ш по гармошщеекоыу сигналу п пересчете получениях оценок в тюгрешвсети по еяучайш&дг сигналу е помощью

4,2. Объем :вйбор!ж* интервал ддокретизада и тело определяемых ординат СХ иепктательноро сигнала завиедт от вида ме^злогичесного обслушвашя Ш, В приложении б п^тедШ формула для расчета объема выборки прз аттестации, периодаеокой поверке % ©кеггресе-гонтршт Ш*

шм* ’ша&огичнш програшам аттестации спецйаотхзированиых генераторов истлодояьиврЕ случайных сигналов.

>алгоштш| вычисления орднмат од не» пытате^його сигкшш* применяем» в средствах поверки ШЖ.приводвны в

ксоытат<ШйЩк случайных сигнало;

Cg|C|^^^n^BepKH ШЖ.ПрИВОДвНЫ

в*рук*^рныв еХ(ааы ,

~~1 : Г- пв | "* —-----j

^пр®С8ОДи; I

CapasQHHoe

АСХ - анализатор €X ААЫЗ-шшяогФвая аппаратура точной магнитной з здмсн ЦШЗ-мифрсшш? т&щШдра точней магнитной а алией VV - регйетр яру шдао устройства

ШОШ® 2 С правовое

1ШШ й пожшшя

ТСршш

ШК для анализе (щучайтх сигналов

ПбЯСШШв

Ш, предназначенные да определения СХ к параметров Форш случайного <шг-шла» Анализируемый сигнал шкет бть првдсятти случайным обрезом изменяю-щшт, шшряттт,- ят временнш интервалом, шш частотой

Параметр Форш случайного сигнала

Шшщшв значение аиаяиаируввого ЙВК баша, шбратшо по како^-либо признаку* Шшрймер! тттт значения т интервале анализа { значения в выбранные мемешг осечет! последовательность штеша, шт о определтшнм втр-шнш штеш интервала анализа.

Адаптивный ввбор параметров Автоматический выбор объема выборки, работы ИВК    илгершш    дискретизации    и    масштаба пре

образований при обработке анализируемого ШС отшт,

Нормируемая модель аншшш- Совокупность ©грашчш?^, оговашваемшс руеиогс ®М сигнала    в ТУ 1Ш, на характеристики аншшэируе-

мог© еигй&иа-

Экспресс-контроль ЙШ Краткая но времени ( I с # I м) проварка того* что погрешность ЙВК находатоя в эаданиш: пределах» исключающая необходимость в проверке работоспособное?®, исправности и правильности работа этого ШС-

Временная погрешность ШС» Случайная величина, значения которой содерйщеге ДШ    представляют    собой интервала времени*

яелучасше паж р&шооть между соседними времена*® дадоздыдопзя (время залез-

днвашя - разность аэду сишрошшш оточетош сигнала известной частота, зашшанног© на ДМ3 и взятого ©т стш^царт-ного иеточщша), Характеризуемся средней частотой спентра врзмеш запаедшшшя и цреиешши шторв&лов перекоса мевду даровит шши - воспроизведения в АШ •

Погрешность формирования Разность нейду значением ордината СХ,

СХ испытательного сигнала ш^ршн при аттестации источника исш-татолътг© сигнала, и расчетным

Погрешность воспроизведения Разность тту оданкеа ординаты СХ ие-СХ испытательного сигнаиа ттттшт сигнала, полученного при

с^абота© ©даей т *п^в реализаций этого сигнала, и оценкой катвматтдаеяого ожидания этой о&твт, аодучвкной по "я" рштт&ш»-

Энергетический нриторий Признак, тпользувшК для определения

полови частот случайного шгнзла, состоящий а том, ЧТО искомая полоса частот на-щяитоя из решения уравнения вида;

ч *

Метрологическое оболутт- Аттестация, периодическая поверка и иве ^квк    екевртхмишщоа, да _(в соответствии

е ГОСТ 26.20S-8I, п. 3,7,3)

1

См¹ ГОСТ 26.203-81^ п,2¹2.