[发明专利]一种虚拟仪器的舍入不确定度评估方法及系统

权利要求书

1.一种虚拟仪器的舍入不确定度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S11：将虚拟仪器的输入信号的快速傅里叶变换表示为传递矩阵的形式；

S12：将快速傅里叶变换的传递函数分解为稀疏矩阵的形式；

S13：在所述稀疏矩阵的基础上，得到快速傅里叶变换算法流图，并评估所述信号传递 流图中的每一级的舍入不确定度；

S14：对所述每一级的舍入不确定度进行合成，得出所述虚拟仪器的输出信号的舍入不 确定度。

2.根据权利要求1所述的虚拟仪器的舍入不确定度评估方法，其特征在于，所述步骤 S11具体为：将虚拟仪器的快递傅里叶变换表示为传递矩阵的形式：X(k)＝[F]x(n)，[F]为N ×N离散傅里叶变换矩阵，

其中，k＝0，1，…，N-1，

3.根据权利要求2所述的虚拟仪器的舍入不确定度评估方法，其特征在于，所述步骤 S12具体为：在评估N＝8时基2-FFT的舍入不确定度时，将快速傅里叶变换的传递函数分解 为稀疏矩阵的形式：

4.根据权利要求1所述的虚拟仪器的舍入不确定度评估方法，其特征在于，所述步骤 S13中评估所述信号传递流图中的每一级的舍入不确定度为评估所述信号传递流图中的每 一级的由数值修约规则引起的舍入不确定度，且假设所述舍入不确定度满足均匀分布，设 所述虚拟仪器的分辨力为δx，则所述虚拟仪器的测量区间半宽度a＝δx/2，则由数值修约规 则引起的舍入标准不确定度为：

每一级的舍入不确定度为：

其中，k为置信因子，e_R为实部不确定度，e_I为虚部不确定度。

5.根据权利要求4所述的虚拟仪器的舍入不确定度评估方法，其特征在于，所述步骤 S13中：所述每一级的舍入不确定度包括加法和/或乘法引起的舍入不确定度，所述每一级 的舍入不确定度为所有加法和/或乘法的舍入不确定度之和；

每一次加法或每一次乘法引起的舍入不确定度为一个所述舍入标准不确定度。

6.一种虚拟仪器的舍入不确定度评估系统，其特征在于，虚拟仪器包括：传感器、信号 调理单元、快速傅里叶变换单元以及信号处理单元，其中，输入信号依次经过传感器、信号 调理单元、快速傅里叶变换单元以及信号处理单元，得到输出信号；

所述舍入不确定度评估系统与所述快速傅里叶变换以及所述信号处理单元相连，用于 根据所述快速傅里叶变换单元的快速傅里叶变换对所述信号处理单元的输出信号的不确 定度进行评估，并将输出信号输出，其包括：

传输矩阵单元，用于将虚拟仪器的快速傅里叶变换表示为传输矩阵的形式；

稀疏矩阵单元，用于将快速傅里叶变换的传递函数分解为稀疏矩阵的形式；

不确定度确定单元，用于在所述稀疏矩阵的基础上，确定信号传递流图，并评估所述信 号传递流图中的每一级的舍入不确定度；

不确定度合成单元，用于对所述每一级的舍入不确定度进行合成，得出所述虚拟仪器 的输出信号的舍入不确定度。

7.根据权利要求6所述的虚拟仪器的舍入不确定度评估系统，其特征在于，所述不确定 度确定单元，用于在所述稀疏矩阵的基础上，确定信号传递流图，并评估所述信号传递流图 中的每一级的由数值规约规则引起的舍入不确定度，且假设所述舍入不确定度满足均匀分 布，设所述虚拟仪器的分辨力为δx，则区间半宽度a＝δx/2，则由数值修约规则引起的舍入 标准不确定度为：

每一级的舍入不确定度为：

其中，k为置信因子，e_R为实部不确定度，e_I为虚部不确定度。

8.根据权利要求7所述的虚拟仪器的舍入不确定度评估系统，其特征在于，所述不确定 度确定单元中的所述每一级的舍入不确定度包括加法和/或乘法引起的舍入不确定度，所 述每一级的舍入不确定度为所有加法和/或乘法的舍入不确定度之和；

每一次加法或每一次乘法引起的舍入不确定度为一个所述舍入标准不确定度。