[发明专利]基于噪声关联的噪声敏感系数测量方法

权利要求书

1.一种基于噪声统计关联的噪声敏感系数测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，并行采集记录精密测量装置的误差输出序列{y_j}以及影响精密测量装置稳定性的环境信号序列{X_i，j}，其中，i表示不同类型的环境参数，j表示数据采集的时序；对环境信号序列{X_i，j}中的元素X_i，j进行预处理得到环境信号X_i的噪声序列{x_i，j}，其中元素计算不同积分时间τ下的噪声信号x_i的敏感系数公式如下：

其中，X_i表示待采集的环境信号，包含信号的稳定值和噪声两部分，τ表示积分时间，误差输出信号y与误差序列{y_j}的关系为：{y_j}是对连续误差输出信号y进行采集得到的离散序列，环境信号X_i与环境信号序列{X_i，j}噪声信号x_i与噪声信号序列{x_i，j}的关系与之相似，噪声信号序列{x_i，j}中的元素x_i，j与环境信号序列{X_i，j}中的元素X_i，j的关系为：x_i，j为X_i，j减去其稳定值后的噪声部分；

S2，画出曲线，根据曲线，判断噪声序列{x_i，j}与误差序列{y_j}是否存在相位差，并在曲线中提取相位差信息，计算出存在的相位差量τ₀；

S3，以S2得出的相位差量τ₀为初值，在噪声序列{x_i，j}中补偿噪声信号元素x_i，j与误差信号元素y_j的相位差，并重复执行S1和S2，直到得到满足测量精度要求的曲线，并以此曲线中的值作为相位差修正后的噪声敏感系数

S4，计算S3中得到的噪声敏感系数的置信区间和置信度，并根据置信区间和置信度计算噪声引起偏移不确定性的大小为：其中，表示由噪声x_i表示的环境因素造成的输出信号的不确定度，表示噪声x_i的不确定度，σ_y表示输出信号总的不确定度；计算噪声引起偏移量的大小为：其中，y_i表示由噪声x_i表示的环境因素引起的信号输出的误差，y表示输出信号总的误差；以k_un，i、k_off，i为主要指标改善、压制引起信号偏移、信号偏移不确定的主要噪声。

2.根据权利要求1所述的基于噪声统计关联的噪声敏感系数测量方法，其特征在于，所述S1中，采用阿兰协方差在积分时间τ上求解噪声敏感系数具体为：在积分时间为τ时，误差序列{y_j}与噪声序列{x_i，j}中可用的数据的数目为M＝τ_total/τ，τ_total为数据总的记录时间，可用的数据间隔为k＝τ/τ₀，τ₀为数据记录时的间隔时间；噪声序列{x_i，j}与误差序列{y_j}的阿兰协方差的计算如下为序列{x_i，j}的方差；积分时间为τ时的噪声敏感系数

3.根据权利要求1所述的基于噪声统计关联的噪声敏感系数测量方法，其特征在于，所述相位差包括时延造成的相位差和积分造成的相位差，其中：

时延造成的相位差，其曲线为：开始为0，表示时序上没有关联性，随着积分时间τ的增加会先变为负值，再逐渐增加到一个正的稳定值，表示长时间的积分会消除部分时延带来的相位差；

积分造成的相位差，其曲线为：首先为0，随着积分时间τ的增加会逐渐增加到一个正的稳定值。

4.根据权利要求3所述的基于噪声统计关联的噪声敏感系数测量方法，其特征在于，所述相位差量τ₀根据相位差的类型及相位差值，采用曲线极小值点和半高位置点曲线特征构造算法计算得到。

5.根据权利要求1所述的基于噪声统计关联的噪声敏感系数测量方法，其特征在于，所述S3中，通过循环计算以及补偿相位差的方法得到满足测量精度要求的曲线。