Другие операции обработки данных

Усреднение. Влияние ошибок измерений можно уменьшить с помощью простого усреднения. Например, АЦП может быть запрограммирован для выборки сигнала в 10 раз быст­рее, чем необходимо, и тогда грубое значение можно получить как среднее за 10 ин­тервалов выборки. Дополнительно можно отбросить одно-два значения, не уклады­вающихся в общую тенденцию изменения данных за период усреднения, т. е. слишком больших или слишком маленьких. Это полезно в тех случаях, когда вход­ной сигнал остается постоянным в течение периода усреднения, а его колебания выз­ваны шумом с нулевым средним значением.

Калибровка и компенсация дрейфа. Значения входного измерительного сигнала часто нуждаются в компенсации дрейфа или погрешностей калибровки датчиков или электронных устройств. Для этой цели входные усилители и АЦП должны тестироваться и, при необходимости, проходить калибровку с помощью известного и точного эталона напряжения. В неко­торых случаях вся процедура калибровки может проводиться автоматически под уп­равлением программного обеспечения.

Построение графиков. Построение графика изменения сигнала во времени или как функции другого сигнала позволяют выявить некоторые интересные детали:

- исключительные или необычные возмущения;

- потерю значений;

- периодические колебания.

Поэтому средства построения графиков являются важной частью любых компью­терных систем управления.

Рисунок 5.8 - Структурная схема связей между различными формами характеризации

Программное обеспечение для анализа данных. Коммерческих программ для анализа и фильтрации данных очень много. Одним из наиболее широко используемых в академической и научной среде пакетов являет­ся MATLAB. MATLAB — это инженерный пакет для обработки и визуального пред­ставления, который объединяет в общую среду процедуры численного анализа, мат­ричных вычислений, обработки сигналов и графического представления данных. MATLAB можно расширить дополнительными инструментальными средствами для конкретных приложений, например для фильтрации. Средства обработки сигналов включают в себя цифровую обработку, анализ временных рядов и функции для кон­струирования и анализа цифровых фильтров. Средства системной идентификации обеспечивают возможность параметрического моделирования и описания систем. Среди многих стандартных структур, представленных в MATLAB, есть и модели авторегрессионного фильтра скользящего среднего.