книги / Спектральный подход к первичной обработке сигналов аналитических приборов

н а я вр ем ен и

з а т у х а н и я ам плитуды

( А ) с и г н а л а .

Сущ ественным п а ­

р ам етр о м

( £ )

з д е с ь

я в л я е т с я ч а с т о т а

( f i ) к о м п о н ен та

с и г н а л а .

А п ери од и ч ески е

си гн алы

2 - г о к л а с с а ,

вы р аб аты ваем ы е,

н ап р и м ер ,

эф ф узи ом етром ,

можно

п р е д с т а в и т ь

в

в и д е

/* U , т , >4, ос) = Л е о с р { - £ ‘/ ' т } .

(В .8 )

З д е с ь т. - п о с т о я н н а я в р е м е н и , ос ( к а к п р а в и л о ) р а в н о i , 2 ; 3 .

На

р и с .1

п ри веден ы

виды выходных с и г н а л о в

р азл и ч н ы х к л а с ­

с о в , н ап р и м ер , с и г н а л о в д л я х р о м ат о гр а ф а ( а ) ,

м а с с -с п е к т р о м е ­

т р а ( 5 ) ,

и м п у льсн о го

Я М Р -сп ек-

т р о м е т р а

(в )

и

э ф ф у зи о м ет р а (г).

0

В дальнейш ем

д л я

упрощ е­

н и я и зл о ж е н и я , е с л и

н е о г о в а ­

р и в а е т с я сп ец и ал ьн о , б у д е т р а с ­

с м а т р и в а т ь с я

одиночны й

ком по ­

н е н т с и г н а л а

и

м одели, б е з

у к а ­

з а н и я и н д е к с а

т (см.(В.2}

( В . 3 ) ,

( В . 7 ) , ( В . 8 ) ) .

Ч асто

у д о б н ее

х а р а к т е р и ­

з о в а т ь с и г н а л

н е п ар ам етр ам и

м о д е л и , а е г о

м о м ен там и . Д о с т о ­

и н ств о м

т а к о г о

с п о с о б а

о п и с а ­

н и я я в л я е т с я

н е о б я з а т е л ь н о с т ь

з н а н и я формы

с и г н а л о в ,

т а к

к а к

моменты

р ас сч и ты в а ю т ся

н е п о ­

с р е д с т в е н н о

п о

д и скр етн ы м

с о ­

ставляю щ им

вы ход н ого

с и г н а л а

а н а л и т и ч е с к о г о

п р и б о р а .

М омент

q - г о п о р я д к а о п р е д е л я е т с я вы­

Р и с . 1 .

раж ен и ем

(ш аг

к в а н т о в а н и я

п ё -

р ем ен н о й

t п р и н я т

равны м

ед и ­

н и ц е)

( В . 9 )

гд е

M q — î r S ( t ) c t t .

( B . Ï I )

Пределы огран и чи ваю тся

об ластью

сущ ественны х

зн а ч е н и й

s ( é ) .

Для

полной

х а р а к те р и с ти к и

с и г н а л а

обычно

д о с т а т о ч н о

и м еть

с в ед ен и я

о

н улевом ,

первом н ачальн ом и

в т о р о м ,

т р е т ь е м , ч е т в е р ­

том

центральны х

м о м ен тах . Моменты

б о л ее

вы соки х

п о р я д к о в не н е ­

с у т ск о л ь -н и б у д ь

сущ ественной информации

о

с и г н а л е . Н улевой

мо­

м ент

(М 0 )

содерж ит

информацию

о площади

с и г н а л а ,

начальны й пер­

вый

момент

( M i)

х а р а к т е р и з у е т

е г о

положение

(о п р е д е л я е т

к о о р ­

динаты ц ен тр а

тяж ести с и г н а л а ) . В торой

ц ен тральн ы й м ом ен т

(л/2 )

характери зует_ ш и ри н у

с и г н а л а

( f x ) :

и

= vM z

. Т р ети й

ц е н т р а л ь ­

ный

момент

( Мъ )

н е с е т

информацию

оо

асим м етрии

с и г н а л а ..

К оэф ­

ф ициент асимметрии

( эе ) о п р е д е л я е т с я

из

вы раж ения : эе =

/

р Л .

П олож ительная

вел и ч и н а

æ с в и д е т е л ь с т в у е т

о

разм ы том заднем фрон­

т е с и г н а л а . Ч етверты й ц ентральны й

момент

( Мч ) и с п о л ь з у е т с я

д л я

вы числения

э к с ц е с с а

( £

) ,

которы й

х а р а к т е р и з у е т

" о с т р о т у "

с и ­

г н а л а по

отношению

к

пику

га у с с о в о й формы,

имеющего

такую

же

среднеквадратичную

ширину:

E —M ^ /y fi- Ъ . Е сли

э к с ц е с с

полож и ­

т е л е н , то

это

о з н а ч а е т ,

ч то

рассм атри ваем ы й

с и г н а л " о с т р е е " ,ч е м

г а у с с о в .

'

,При

и звестн ы х

моментах

с и гн а л

а н а л и т и ч е с к о г о

п р и б о р а

может

быть

описан

выражением

[9 ]

$ { Ь )

+ у ( а Г 3- ^ х ) + ^ ( # 4 - 6 ж 2 + 3 ) ] ,

^ =

“

5 £ + 3

Р

+

гд е

e x p { ~ f ~ } ; Х = ~ У ± '

Полезный

с и гн ал , преж де

чем

б у д ет

п о с т у п а т ь

в о б р а б о т к у ,

п р етер п ев ает

некоторы е

искаж ения в

т р а к т е

а н а л и т и ч е с к о г о

п р и ­

б о р а . Если

р ассм атр и в ать

прибор

к а к линейную с и с те м у

с

и з в е с т ­

ной импульсной переходной ф ункцией

(п р и б о р н а я

ф у н к ц и я ),

то истинное

зн ач ен и е

п о л езн о го

с и г н а л а

мож ет

бы ть

н а й д ен о

и з и н те гр а л ьн о го

у р авн ен и я

s W - l r S t W s M V d T .

В идеальном

сл у ч ае

можно

п ред п олож и ть,

ч то

ко м п он ен т

в х о д н о г о

с и г н а л а о п и сы вается

S -ф ун кц и ей

8 ( т

-

I ) ,

а п р и б о р н ая

ф ун кц и я

с о в п а д а е т

по

форме

с

ком понентом вы ходного

с и г н а л а п р и б о р а . С ле­

д о в а т е л ь н о ,

выходной

с и гн а л

можно

п р е д с т а в и т ь

в в и д е

S (

t )

=

1т

SM(т ) f ( t 7v ,

6 ) . d r .

( В .1 2 )

Таким

о б р а зо м ,

прибор

расш и ряет

истинны й

с и г н а л , что

у х у д ­

ш ает

р а зр е ш ен и е .

2 .

Помехи

в

с и г н а л а х

По

х а р а к т е р у

д е й с т в и я

вы деляю т

ч еты р е основны х

т и п а

пом ех

h ( t ) ,

присутствую щ их

в

с и г н а л а х а н а л и т и ч е с к и х

п р и б о р о в :

шумы,

им пульсны е

п о м ех и , га р м о н и ч е с к и е

н аво д ки

и д р ей ф

d i t ) ,

к о т о ­

ры й , в с л е д с т в и е

с и л ь н о го

в л и я н и я

н а к а ч е с т в о

п олучаем ы х

о ц е н о к

п а р а м е т р о в

0 ,

вы д ел ен

в

( B . I )

в

с ам о сто я тел ьн у ю

составляю щ ую

с и г н а л а а н а л и т и ч е с к о г о п р и б о р а .

Дрейф

(к у с о ч н о

или

ц ел и ко м )

обычно а п п р о к с и м и р у е т ся

п о л и ­

н ом и альн ой

м оделью . При

это м и с п о л ь зу ю т с я

полиномы

п е р в о й ,в т о ­

рой с т е п е н и :

fd W = a Q + a ^ t -h а г Ь \

( в . 1 3 )

Коэффициенты

а

п олином а

п о д л еж ат

оцениванию

по

р е а л ь н о м у

с и г н а л у

и ,

таки м

о б р а з о м , у вел и ч и ваю т

ч и сл о

оцениваем ы х

п а р а ­

м е т р о в .

При

это м

a i%

# 2

о п р ед ел яю т

с о б с т в е н н о

д р е й ф ,

которы й

мож ет

в ы зы в а т ь с я

н е с та б и л ь н о ст ь ю

реж им ов

а н а л и т и ч е с к о й

систем ы

п р и б о р а , дрейф ом

п а р а м е т р о в

е г о э л е к т р о н н о г о

б л о к а

и

д руги м и

п р и ч и н ам и . В еличина

ож и даем ого

д р ей ф а

может

бы ть вы числена

э к с ­

т р а п о л я ц и е й

с и г н а л а

по

м одели

( B . Î 3 ) .

О днако

и зм ен ен и е

коэф фи­

ц и е н то в

а

в о вр ем ен и

зн а ч и т е л ь н о

у с л о ж н я е т1п р о ц ед у р у

ком пен ­

сац и и

д р е й ф а ,

з а с т а в л я я

п е р и о д и ч е с к и п о в т о р я т ь

их

о ц е н и в а н и е .

Шумы во зн и каю т

к а к

в а н а л и т и ч е с к о й с и с т е м е , т а к

и

в э л е к ­

тронном

т р а к т е

п р и б о р а .

При

э т о м ,

к а к

п р а в и л о ,

шумы

а н а л и т и ч е ­

с к о й си стем ы

зн а ч и т е л ь н о

превышают

возникаю щ ие

в эл ек тр о н н о м

т р а к т е .

Обычно

возможных

и с т о ч н и к о в

шума

д о в о л ь н о

м н о г о ,

э т о

п о з в о л я е т п редп олож и ть

е г о

норм альны й

х а р а к т е р . Например, в

хро­

м ат о гр а ф и ч е с к о й

с и с те м е

и сто ч н и кам и

шума

м о г у т

служ и ть

п р о ц е с ­

сы в

к о л о н к е

(вы зы ваем ы е

н е с та б и л ь н о с т я м и

с к о р о с т и

г а з а - н о с и ­

т е л я ,

прим есям и

в

нем

и

т . д . ) ,

д е т е к т о р е ,

у с и л и т е л е , может

вы­

з ы в а т ь

и х и

в л и я н и е и с то ч н и к о в

п и та н и я

и

т . д .

Н ормальный

х а ­

р а к т е р р а с п р е д е л е н и я

шума в

х р о м ато гр аф и ч еск о м

с и г н а л е

п од ­

т в е р ж д а е т с я

и зм ерен и ям и

[ 1 0 ] .

Н ап ри м ер, д л я

д е т е к т о р о в по п л о т ­

н о с т и , п л а м е н н о -и о н и зац и о н н о го

и

а р г о н о в о г о

г и п о т е з а о н о р м ал ь­

ном р а с п р е д е л е н и и

шума

в ы п о л н я е т с я

п о

критерию

%z с

в е р о я т н о ­

стью 0 , 5 - 0 , 8 .

С л ед у ет

о т м е т и т ь ,

ч то

п редп олож ен и е

о н о р м ал ьн о сти

р а с ­

п р е д е л е н и я

шума су щ ествен н о

п р и и с п о л ь зо в а н и и

тради ц и он н ы х

а л ­

го р и тм о в о б р а б о т к и в о вр ем ен н о й о б л а с т и [ I , I I ] , т а к

к а к

п о ­

( 8 ( т ) -

д е л ь т а - ф у н к ц и я ), т . е . белы й

шум, п р е д с т а в л я е т

со б о й

т а к о й

случайны й

п р о ц е с с ,

п ри ко то р о м

з н а ч е н и я е г о

и н те н с и в н о ­

с т и в

любые д в а

м ом ен та

н е к о р р е л и р о в а н ы . Н аи более

ч а с т о

и с ­

п ользую т

м о д ел ь

ш ума, представляю щ ую

белы й шум,

о гран и чен н ы й

по ч а с т о т е .

Э н е р ге ти ч ес к и й с п е к т р т а к о г о

шума

оп и сы вается у р а в ­

нениям и

£ (с о ) =

/ а ) п

при

0 4 c ü - ^ c ü o

и

ü

( В . 16 )

о

£ ( с о ) = 0

при

О ) > ш 0 .

З д е с ь

-

с р е д н е к в а д р а т и ч н о е зн а ч е н и е

шума;

со0

-

г р а н и ч н а я

б ш

ч а с т о т а .

При

к в ан т о в а н и и по врем ен и

со0 о п р е д е л я е т с я

вел и ч и н о й

A t :

со 0=

я / д £ . Чаще

о )0 о г р а н и ч и в а е т с я

п о с то я н н о й

вр ем ен и

и н ер ц и о н н о го

з в е н а ( д е т е к т о р а ,

у с и л и т е л я )

в к а н а л е

си гн ала: со0 =

В это м с л у ч а е

э н е р г е т и ч е с к и й с п е к т р

шума во

входном

с и г н а л е

у с т р о й с т в а

о б р а б о т к и

G (со)

уже

н е р авн о м ер ен

и о п и с ы в а е т с я

вы­

раж ен и ем

£((*>) =

| ^ ( о о ) | 2 a Q (со ),

( В Л 7 )

г д е

CïQ (со)

-

э н е р г е т и ч е с к и й

с п е к т р шума н а

в х о д е

д е те к то р а (уси­

л и т е л я ) ;

дг(со) - ч а с т о т н а я

х а р а к т е р и с т и к а

и н ер ц и о н н о го

з в е н а .

Е сли

п р и н я т ь ,

ч то

Æq (co)

о п р е д е л я е т с я

( В . 1 4 )

и у ч е с т ь ,ч т о

д л я

и н ер ц и о н н о го

з в е н а

п е р в о г о

п о р я д к а в

(В . 1 7 )

gr(co) =

(-f+coat g

) “ *,

то получим

£ ( с о ) '= £ 0 [ 2 ( * + с Л * ) ] _<.

Т аким

о б р а з о м ,

э н е р г и я

;пума у б ы в ае т с

р о с то м

к в а д р а т а

ч а с ­

т о т ы . Э то

убы вание

тем ближе к

о б р а тн о

п р о п о р ц и о н ал ьн о й

з а в и ­

с и м о с т и ,

чем

больш е п о с т о я н н а я

вр ем ен и

Тд ;

При

это м

шум

с т а ­

н о в и т с я

коррели рован н ы м ( т а к назы ваем ы й шум

п е р в о г о

п о р я д к а ) с

к о р р ел я ц и о н н о й ф ункцией

В ( Г ) = б £ е х р { - | т | / Т 0 } .

(В .1 8 а )

П о с т о я н н ая вр ем ен и Тд м ож ет д о с т и г а т ь н е с к о л ь к и х с е к у н д ;

—

Из

д р у г и х в и д о в

встреч аю щ и хся н а

п р а к т и к е

корреляц и он н ы х

ф ункций

шума

с л е д у е т

о т м е т и т ь

функцию

г д е ч а с т о т а

со

х а р а к т е р и з у е т периодическую

составляю щ ую

ш ум а.

Особое

м есто

занимаю т

т а к назы ваем ы е

д р о б о вы е

шумы,

вы зы ­

ваемые дробовым

эф ф ектом . Т аки е

шумы п р о я в л я ю тся

о с о б е н н о

си л ь­

н о , к о г д а мало

врем я р е ги с тр а ц и и

с и г н а л а

и

ф лу к ту ац и и

чи ста

но ­

си тел ей

за р д ц а

зн ачи тельн ы

Iн а п р и м е р ,

в

эл ек тр о н н ы х

ум н ож и те­

л я х при

вы соких

с к о р о с тя х

р е г и с т р а ц и и ,

что,

и м еет

м е с т о

в

м а с с -

сп ектром етрии

вы сокого

р а з р е ш е н и я ).

У чи ты вая,

ч т о

в

с о в р е м е н ­

ных электронны х

умнож ителях со б ствен н ы е

шумы

п ри

о т с у т с т в и и

ионов

н а

входе

пренебрежимо м алы , и

д о п у с к а я ,

ч то

к о л и ч е с т в о

эл ектр о н о в на

вы ходе ум н ож и теля,

вы зы ваем ое

в о з д е й с т в и е м

о д н о ­

г о и он а

н а в х о д е , . о с т а е т с я

постоян н ы м ,

получим

о п и с а н и е

с т а т и ­

стики

случайного п р о ц е с са

н а вы ходе

а н а л и т и ч е с к о г о

п р и б о р а

в

ви де за к о н а

П уассо н а:

и > ( /, Я )

=?=( Я 1/ / ! ) е о с р

{ -

Я } ,

г д е

I -

коли чество и о н о в,

поступивш их

н а

в х о д

ум нож ителя

з а и н т е р в а л

кван то ван и я

по

врем ен и ;

Я

- м ат е м а ти ч е ск о е

ож идание

(ч и с л е н н о

равн о д и с п е р с и и ).

При наличии

п о л е зн о г о

с и г н а л а

^ A r f W

+ d ^ t ) .

•Здесь

индекс о з н а ч а е т ,

ч т о

и н те н с и в н о ст ь с и г н а л а

и

д р е й ф а

вы­

р аж ается

ч е р е з

к о л и ч еств о

н о с и те л е й

з а р я д а .

Т а к

к а к

при

/

— с о

р асп р ед ел ен и е

П уассона

с тр е м и т с я

к

н орм альн ом у,

т о

с о в м е с т н о е

р асп р ед ел ен и е -д р о б о в о го

шума с

шумом,

рассм отрен н ы м

р а н е е , т а к ­

же б у д ет

нормальным с д и с п ер с и е й

Я + 6%

ж м ате м а ти ч е ск и м

ожи­

данием A j f ( i ) + d j { t )

при

наличии п о л е зн о го

с и г н а л а

и

& Л Ъ ) -

при е г о

о т с у т с т в и и .

Н аводки (п ер и о д и ч еск и е ф луктуационны е

пом ехи

ч а с т о т ы

а ) н )

об условли ваю тся токам и

промышленной ч ас т о ты и

п о я в л я ю тс я

в

с и ­

г н а л е

и з - з а

п арази тн ы х

и н д у к ти в н о стей

и

е м к о с т е й ,

н а л и ч и я

к о н ­

ту р о в

з а зе м л е н и я ,

м огут

бы ть вы званы вибрациям и

и

д р у ги м и

п р и ­

чи н ам и .

Эти

помехи п р ед ставл яю т

со б о й

гар м о н и ч еск и е

к о л е б а н и я

ти п а

A Hs in (û û Hi + <рн) со

случайными

п арам етрам и

и

к о р р е л я ц и о н ­

ной ф ункцией

В (т ) = (А „/Z ) c o s o jhz . С ледует

у ч е с т ь ,

ч то

т а к и е п о ­

м ехи

м о гу т

вы зы ваться

и

некоторы ми

блокам и

п р и б о р а .

Н ап р и м ер ,

ионизационны е

д е тек то р ы

м о гу т

г е н е р и р о в а т ь

п ом еху

с ч а с т о т о й

3 0 -4 0 Г ц [ 1 0 ] .

Б о р ь б а

с

наводкам и

обычно

в е д е т с я

аппаратны м и

с р е д с т в а м и :

эк р ан и р о ван и ем , вв ед ен и ем

си н хрон и зац и и

р аб о ты ан алого -ц и ф ровы х

п р е о б р а з о в а т е л е й

о т и сто ч н и к а

н ав о д о к

и

т . д .

В

с в я з и

с

эти м

помехи э т о г о т и п а

в дальнейш ем

р а с с м а т р и в а т ь с я

не

б у д у т .

Импульсные пом ехи

п р ед ставл яю т со б о й

а п е р и о д и ч е с к и е выбро­

сы м алой д л и т е л ь н о с т и ,

моменты

п о я в л е н и я

к о то р ы х ,

и х п о л я р ­

н о с ть

и

ам п ли туда

н о ся т

случайны й

х а р а к т е р . Внешними

п ричинам и

во зн и кн о вен и я

импульсны х

пом ех

м о гу т

я в л я т ь с я

пиковы е п е р е гр у з ­

ки (кр атко вр ем ен н ы е провалы н ап ряж ен и я)

в

с и с т е м е

э н е р г о с н а б -

ж ения

и з - з а п уско вы х

т о к о в

при

вклю чении э л е к т р о д в и г а т е л е й

и

д р у г о г о ко м м утац и он н ого о б о р у д о в а н и я ;

п ереходн ы е

п р о ц ессы

и

н ал и ч и е п у л ь с а ц и й в с и с т е м е р а с п р е д е л е н и я э н е р г и и ,

к о н т а к т н а я

д у г а ,

возникаю щ ая

в

свар о ч н ы х

а п п а р а т а х ,

к о л л екто р н ы х

д в и г а т е ­

л я х ,

к о н т а к т о р а х

и т . д . Помехи

о т

внеш них и с то ч н и к о в

п оп адаю т

в а н а л и т и ч е с к и й

п ри бор ч е р е з

га л ь в а н и ч ес к у ю

с в я з ь , в р е з у л ь т а т е

э л е к т р и ч е с к о й

и

эл е к тр о м а гн и т н о й

индукции и

и зл у ч е н и я .

Эти

о б ­

с т о я т е л ь с т в а

с л е д у е т

у ч и ты в а ть

при

п р о ек ти р о в ан и и с и с те м защ и­

ты . В нутренним и

и сто ч н и кам и

им пульсны х

пом ех м о гу т я в л я т ь с я

си ­

ловы е

б л о к и с а м о го

а н а л и т и ч е с к о г о

п р и б о р а или

си стем ы

о б р а б о т ­

ки

(в в о д а - в ы в о д а

и

т . д . ) .

Н ап ри м ер,

в х р о м ато гр аф и и

такими вн у ­

тренним и и сто ч н и кам и

я в л я ю тс я

к о л е б а н и я

д а в л е н и я г а з а - н о с и т е л я

(п р и

ц е н тр а л и зо в а н н о м

п и т а н и и ), н али чи е

н еучтен н ы х

м икроприм е­

с е й

в

см еси и

т . д .

Е сли первы е

и сто ч н и к и

даю т

пом ехи

т и п а

вы­

б р о с о в

о ч е н ь

к о р о т к о й

д л и т е л ь н о с т и

(п о

сравнению

с

и н те р в ал а м и

меж ду

оп росам и х р о м а т о г р а ф а ),

то

вто р ы е

со зд аю т

обычно

п р о т я ­

женные

им пульсны е

п о м ех и .

Д ля

о п и сан и я

им пульсны х

пом ех

т и п а

вы б р о со в

можно во сп оль­

з о в а т ь с я

п р е д с т а в л е н и е м их

в

в и д е

к о р о т к о г о

и м п у л ьса с д л и т е л ь ­

н о с тью , зн а ч и т е л ь н о

меньш ей

ш ага

к в а н т о в а н и я по

вр ем ен и A t ( с о ­

с р е д о т о ч е н н а я

п о м ех а

- с е р и я

п о с л ед о в ат е л ь н ы х

в ы б р о со в ). Ампли­

туды

вы б р о со в

н а

о сн о ван и и

п р е д ел ьн о й

теорем ы

можно

п р е д п о л о ­

ж ить

н орм ально р асп р ед ел ен н ы м и

( к а к

и

у

ш у м а),

но со з н а ч и т е л ь ­

но

больш ими д и с п ер с и я м и .

Д ля

ф орм али зац и и

з а к о н а

р а с п р е д е л е н и я

сум м арной помехи ти ­

п а

шум

+

вы брос

в о с п о л ь з у е м с я

у р авн ен и ем

д в у х р а с п р е д е л е н и й :

и>п = . ( 1 - Х

) и > ш

+

X w

t ,

C B .Ï9 )

г д е

w ш

- р а с п р е д е л е н и е шумовой

составляю щ ей с д и с п е р с и е й б ^ ;

w в

-

р а с п р е д е л е н и е

и м п ульсн ой

составляю щ ей

пом ехи

ти п а вы бро ­

с а

с

д и с п е р с и е й

,

п ри чем

6 Q = \>с?ш ;

л?

=

5 - f î O .

В ел и ч и н а

к о эф ф и ц и ен та

%

з д е с ь

и м еет

смысл

в е р о я т н о с т и

п о я в л е н и я пом ехи .

Н екоторы е

и с с л е д о в а т е л и с ч и т а ю т ,

ч т о в е р о я т н о с т ь

п о я в л ен и я

им­

п у л ьсн о й

пом ехи

п о д ч и н я е т с я

п у ассо н о в ск о м у

з а к о н у ,

о д н ак о

э т о

полож ение

н е д о с т а т о ч н о о б о с н о в а н о ,

п о это м у

с л е д у е т

п р и н я ть р а с ­

п р е д е л е н и е равн ом ерн ы м . При

тако м

о п и сан и и

пом ехи первы й ч л ен

р а с п р е д е л е н и я в ( B . Ï 9 ) х а р а к т е р и з у е т е г о ц ен тр ал ьн у ю

ч а с т ь , а

в т о р о й - к р а я .

Таким

о б р азо м , с т о х а с т и ч е с к а я

составляю щ ая

в ы х о д н о го

си ­

г н а л а ан ал и ти ч еск о го

п ри бора ( B . I )

н а

в х о д е у с т р о й с т в а

о б р а ­

б отки п р е д с т а в л я е т в

больш инстве

с л у ч а е в

стац и о н ар н ы й

н о р м ал ь ­

ный случайный

п роц есс

с нулевым

м атем ати ч еск и м

ож иданием и к о р ­

реляционной ф ункцией,

описы ваем ой,

н ап р и м ер , уравн ен и ям и (В .1 5 )

или (В .1 8 ) . М атем атическое

ожидание

с и г н а л а

о п р е д е л я е т с я

н е ­

случайными

е г о

составляю щ ими:

< y ( t ) >

=

S

( t )

+

d ( t ) .

3 . Этапы

обработки

ан ал и ти ч еск о й

информации

П роцесс получения

р е з у л ь т а т о в

а н а л и з а

можно

р а з б и т ь

на

три э т а п а :

1 )

собствен н о

а н ал и з

-

п олучен и е

н еп р ер ы вн о го

э л е к т р и ч е ­

ск о го си гн ала

н а вы ходе

а н а л и т и ч е с к о го

п р и б о р а ,

н е с у щ его

ин ­

формацию

о

ф изико -хим ических о с о б е н н о с т я х

а н а л и зи р у е м о го

вещ е­

с т в а ;

2 )

первичная

о б р а б о т к а

-

о ц ен к а п а р а м е тр о в вы ходного

э л е к ­

тр и ч еско го

с и гн а л а

а н а л и з а т о р а

и

нахож дение

п о

ним

н еко то р ы х

(определяющ их) параметре®, характеризую щ их анализируем ое

в е щ е с т в о ;

3 )

вто р и чн ая

(п о л н а я )

о б р а б о т к а -

п о л у чен и е

по

о п р ед ел яю ­

щим парам етрам

р е з у л ь т а т о в

к о л и ч ес т в е н н о го

и

к а ч е с т в е н н о г о

а н а л и з о в .

Таким

о б р азо м , с о б ств е н н о

о б р а б о т к а

информации

п р о и з в о ­

д и т с я только н а п оследн и х

д ву х

э т а п а х

а н а л и з а

и

в е д е т с я

д в у м я

сту п ен я м и . В к а ч е с т в е

прим ера

в

т а б л . 2 п ер еч и сл ен ы

о сн о вн ы е

о п ер ац и и , которы е

необходимо вы полнять

н а

каж дом

и з

э т а п о в

о б ­

р а б о т к и хром атограф и чески х

с и гн а л о в

[ I ] .

При это м

в с л е д с т в и е

больш ого

р а зн о о б р а зи я

оп ерац и й

вто р и ч н о й

о б р а б о т к и ,

в з а в и с и ­

м о сти о т

н азн ач ен и я а н а л и з а , эти

оп ерац и и

у кр у п н ен ы .

Т ак

к а к х а р а к т е р

о б р аб о тк и

н а

разн ы х

э т а п а х

си л ьн о р а з л и ­

ч а е т с я , т о э т о , е с т е с т в е н н о , п р е д о п р е д е л я е т

и

с у щ е ст в е н н о е

р а зл и ч и е используем ы х

а л г о р и т м о в . Д елен и е

п р о ц е с с а

о б р а б о т к и

н а этапы

н есм о тр я

н а

свою

у с л о в н о с т ь п о з в о л я е т

с г р у п п и р о в а т ь

ал го р и тм ы ,

ч то

о б л е г ч а е т

их

ср авн и тел ьн ы й

а н а л и з

и и д ен ти ф и к а ­

цию . Кроме

т о г о , к а к

б у д е т

п о к а за н о д а л е е ,

н а

р азн ы х

э т а п а х

о б ­

р а б о т к и м о гу т

бы ть

и сп о л ьзо ван ы

р азл и ч н ы е вы чи сли тельн ы е

с р е д ­

с т в а .

Существующие

алгоритм ы

п ер ви ч н о й

о б р а б о тк и

можно

о т н е с т и

к двум гр у п п ам . П е р в ая ,

п олучивш ая

р а с п р о с т р а н е н и е

в

м а с с -