[发明专利]一种畸变频谱校准结果的不确定度分析方法

权利要求书

1.一种畸变频谱校准结果的不确定度分析方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、基于快速傅里叶变换对数据进行处理时窗函数旁瓣的频谱泄露所产生的不确定度u₁的计算；

由于非整周期采样以及对采集信号的加窗截断造成的频谱泄露情况所产生的不确定度，能够根据窗函数的第一旁瓣相对于主瓣幅值的衰减值B进行计算；主瓣的幅度为V_x，第一旁瓣的幅度为V_Y，则B与二者的关系如下式：

B值根据窗函数的类型能够查询到，V_x作为被测设备的设置值是已知的，根据上式能够计算得到V_Y，按均匀分布计算频谱泄露造成的不确定度贡献，则

步骤二、测试系统非线性所产生的不确定度u₂的计算；

1)、两个正弦波信号f₁、3V和f₂、3V混合通过校准系统，测得两个正弦波信号三阶交调点2·f₁-f₂、2·f₂-f₁、2·f₁+f₂和2·f₂+f₁的幅度V₁、V₂、V₃和V₄，四个幅度值既有校准系统非线性的贡献，也有来自于快速傅里叶变换过程中的频谱泄露的贡献；

2)、两个正弦波信号分别通过校准系统，同样分别计算2·f₁-f₂、2·f₂-f₁、2·f₁+f₂和2·f₂+f₁的幅度；频率为f₁的信号通过后得到的幅度为V₁₁、V₁₂、V₁₃和V₁₄；频率为f₂的信号通过后得到的幅度为V₂₁、V₂₂、V₂₃和V₂₄；对两组数据对应位置相加得到V₁'＝V₁₁+V₂₁、V₂'＝V₁₂+V₂₂、V₃'＝V₁₃+V₂₃和V₄'＝V₁₄+V₂₄；这时三阶交调点处的幅度值主要来自于快速傅里叶变换过程中的频谱泄露；

3)、则两个正弦波信号三阶交调点处校准系统非线性的贡献ΔV＝V₁-V₁'+V₂-V₂'+V₃-V₃'+V₄-V₄'，按均匀分布计算校 准系统非线性部分不确定度贡献量，则

步骤三、扩展不确定度U的计算；

1)、根据合成标准不确定度u_c与所述不确定度u₁和不确定度u₂之间的关系式，在u₁和u₂相互独立的情况下可知，

2)、根据扩展不确定度U与合成标准不确定度u_c以及扩展因子k的关系式可知，

U＝k·u_c

获得扩展不确定度U之后，即可确定畸变频谱的校准结果M以P的概率落在区间(M-U，M+U)内，至此，校准结果的不确定度分析完毕。