時域網(wǎng)絡分析儀的均值和RMS值正常范圍因所測信號類型、應用場景及系統(tǒng)要求不同而存在差異,以下為具體分析:
均值正常范圍
均值反映信號的穩(wěn)態(tài)分量或直流分量。對于交流信號,理論上其均值應為零,因為交流信號在正負半周之間波動,平均下來直流分量為零。但在實際測量中,由于噪聲、儀器誤差等因素的影響,測得的均值可能是一個接近零的小數(shù)值。例如,理論上整周期的一段余弦波信號均值應該是0,而在MATLAB中由于存在計算精度的問題,計算結(jié)果可能由一個很小的數(shù)給出,如-1.9082e-17。
RMS值正常范圍
RMS值(均方根值)又稱有效值,是信號平均能量的一種表達方式,用于衡量信號的能量,對于故障診斷非常敏感,但不同場景下其正常范圍不同:
- 通信系統(tǒng)設計場景:在通信系統(tǒng)設計中,一般將信源符號編碼為雙極性正負等概的,同時假設通信系統(tǒng)中的噪聲是零均值分布的,通過這樣的設計,可得到均值為零的接收信號,此時信號的方差與信號平均功率相等,而方差計算的就是交流分量的平均功率,總功率是直流分量功率和交流分量功率之和。不過,當某些原因使得接收信號的均值不等于零時,信號的方差與信號功率將不再相等,此時信號的RMS值需結(jié)合具體情況分析。
- 噪聲信號場景:在噪聲信號場景中,峰峰值噪聲表示了噪聲在時域波形中出現(xiàn)的最大值與最小值之差,從統(tǒng)計學的角度來講rms噪聲和峰峰值噪聲之間可以相互轉(zhuǎn)換,其中最常用的轉(zhuǎn)換是將rms噪聲乘以6.6,其表示的是99.9%的概率下,噪聲峰峰值不會超過6.6倍的rms噪聲值,但這也并非是一個固定的正常范圍標準。