Błędy dyskretyzacji sygnału w szczególnej metodzie cyfrowej detekcji fazoczułej - wyniki symulacji komputerowej

W pracy rozważano szczególny przypadek pomiaru składowych ortogonalnych sinusoidalnego sygnału pomiarowego metoda cyfrowej detekcji fazoczułej. Metoda ta charakteryzuje się tym, że informację pomiarową uzyskuje się w wyniku próbkowania synchronicznego cztery razy w okresie sygnału, co zdecydowanie upraszcza algorytmy obliczeniowe składowych ortogonalnych. Badano średniokwadratowe błędy amplitudy i przesunięcia fazowego w zależnosci od warunków kwantowania i uśredniania wyników, posługując się metodą symulacji komuterowej. Badania wykazały, że w zakresie małych poziomów szumu występują optymalne warunki kwantyzacji, ponieważ wtedy uśrednienie wyników z wielu serii pomiarów powoduje najbardziej efektywne zmniejszanie błędu średniokwadratowego. Ogólnie zmniejszanie błedu w wyniku uśredniania zachodzi odwrotnie proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego z liczby pomiarów.

Quantization errors in a particular method of measurement of orthogonal components of sinusoldal signals by the means of a digital phase-phase sensitive detection system are presented. The method of measurement is based on synchronous sampling four times in a period of the measuring signal. Root-means square errors of amplitude and phase were investigated by the use of computer simulation method. It has been shown that the optimal conditions for signal quantization occur in a presence of relatively small noise, namely approximately 0.5 LSB, when the averaging of samples becomes most effective.