4.9. Обработка результатов измерений

При измерении импульсных помех с помощью регистрирующих приборов объем полученных данных бывает весьма значительным, и возникает необходимость в автоматизированной обработке данных на ЭВМ. Основные

задачи, которые приходится решать в ходе обработки данных, проиллюстрируем на примере системы обработки данных, получаемых с помощью регистратора импульсных помех Р-1 (см. § 4.3) [86].

Формирование исходных массивов данных

Регистратор выдает информацию о каждом зафиксированном событии (импульсе, пачке импульсов) в виде сообщения, состоящего из заданного количества строк на перфоленте. В сообщении содержатся следующие данные: символы начала и конца сообщения, номер эксперимента, текущее время, положение входных делителей, значения измерительных параметров х (амплитуда, длительность процесса, суммарная длительность импульсов в пачке, число импульсов в пачке и др.), информация о переполнении счетчиков или выходе за допустимые пределы измерения.

Из сообщений необходимо сформировать массив данных на магнитной ленте или магнитном диске для последующей обработки. Соответствующие программы формирования массива выполняют следующие функции:

обеспечивают перезапись информации с перфолент на магнитный носитель в форматах, удобных для обработки на ЭВМ;

производят контроль наличия заданного числа байтов в каждом сообщении и контроль содержимого каждого байта на соответствие десятичному символу. Сообщения, не соответствующие условиям контроля, исключаются, а их содержание выводится на печать для анализа причин.

Формирование рабочих массивов данных

Исходный массив служит базой данных, из которой по мере необходимости и в зависимости от решаемой задачи формируются рабочие массивы данных (выборки).

Соответствующие программы формирования массива выполняют следующие функции:

производят отбор и сортировку данных по заданным критериям (например, по номерам экспериментов или по выбранным для анализа параметрам измеряемых процессов);

производят контроль сообщений на наличие переполнений счетчиков или выхода за допустимые пределы измерения для выбранных параметров. Такие сообщения по желанию

пользователя в рабочий массив не включаются и выводятся на печать для анализа;

производят умножение значений параметров на мае штабные коэффициенты в зависимости от положения входных делителей;

производят пополнение матрицы измеренных значений параметров значениями расчетных параметров. Например, по амплитуде и длительности импульсов рассчитывается вольт-секундная площадь. По длительности пачки и количеству импульсов в пачке рассчитывается средняя частота следования импульсов в пачке и т. п.;

производят перезапись сформированного рабочего массива на магнитный носитель.

Первичная обработка данных

Данные рабочего массива подвергаются первичной статистической обработке. Соответствующая программа выполняет следующие функции:

производит поиск и запоминание экстремальных значений из совокупности значений по каждому анализируемому параметру х;

производит расчет следующих числовых характеристик совокупности данных по каждому параметру: среднего арифметического, среднего квадратического отклонения, дисперсии, скошенности, эксцесса и корреляционных моментов между заданным параметром и любым другим;

производит по желанию пользователя исключение резко выделяющихся значений параметров. Исключаются значения, удовлетворяющие условию , где — среднее квадратическое отклонение значений параметра, k — заданная пользователем константа;

производит повторное определение экстремальных значений параметров и числовых характеристик после исключения резко выделяющихся значений;

производит вывод на печать значений всех найденных и рассчитанных характеристик, а также резко выделяющиеся значения.

Построение и анализ распределений

Дальнейшая статистическая обработка рабочего массива заключается в построении экспериментальных распределений значений параметров, аппроксимации этих распределений известными законами распределения и

оценке согласия экспериментальных данных с теоретическими функциями.

Соответствующая программа выполняет следующие функции:

производит разбиение областей значений каждого параметра на интервалы. При измерении амплитудных параметров количество интервалов разбиения и их пределы соответствуют количеству и пределам измерения каналов прибора. Для временных параметров количество интервалов находится из соотношения ширина интервала — из соотношения , где — число сообщений, — экстремальные значения параметра

производит группировку данных по интервалам и вывод на печать гистограмм экспериментальных распределелений;

производит оценку с помощью критерия согласия экспериментальных распределений со следующими гипотетическими законами распределения: сдвинутым экспоненциальным, трехпараметрическим Вейбулла, нормальным и логарифмическинормальным. Значения параметров распределений находятся из экспериментальных данных по методу максимума правдоподобия.