Research companion / Signalprüfung

Signal Validation Lab

Erzeuge einen bekannten Sollverlauf, füge definierte Störungen hinzu und prüfe vier Verfahren am unveränderten Referenzsignal.

KONFIGURATION

Dein Testsignal

Sollsignal

Grundfrequenz (Hz)

Amplitude (a.u.)

Abtastwerte N

Abtastrate (Hz)

Mehrtonsignal und Chirp reichen bis 2,5 × Grundfrequenz. Diese muss unter der Nyquist-Grenze bleiben.

Zufallsseed

Rausch-σ (a.u.)

Gaußsches weißes Rauschen; gleicher Seed und gleiche Parameter erzeugen dieselben Daten.

Weitere Störungen

Verstärkung

Phasenfehler (°)

Zeitversatz (Samples)

Clipping ± (a.u.)

Quantisierung (Bit)

Quantisierungsbereich ±

Clipping = 0 und Bit = 0 deaktivieren die Störung. Für Puls und Nullsignal muss der Phasenfehler 0 sein. a.u. bezeichnet willkürliche Amplitudeneinheiten.

Parameter der Verfahren

Gleitender Mittelwert: Fenster

FFT-Tiefpass: Grenze (Hz)

X6: Winkelmitte (°)

X6: gesamte Breite (°)

X6: Winkelmodus

Alle vier Verfahren erhalten dieselben gestörten Daten. Die X6-Winkelmaske ist ein experimenteller Vergleichskandidat.

Akzeptanzgrenzen festlegen

Diese veränderbaren Startwerte sind Prüfkriterien für diesen Test, keine allgemeine Qualitätsnorm. Lege sie vor dem Vergleich fest.

NRMSE ≤

Verstärkungsfehler % ≤

Phasenfehler ° ≤

Zeitversatz Samples ≤

Spektralfehler ≤

Kohärenz ≥

Mindestkohärenz für Phasenwertung

Änderungen verwerfen die vorherige Auswertung. Berechnet wird erst beim Start.

Bereit für den ersten Test

Wähle ein Sollsignal und starte die Auswertung.

BERECHNETE DATEN

Soll, Eingang und Ergebnis

Angezeigtes Verfahren

Bekannter SollverlaufGestörter EingangVerfahrensergebnis

Hier erscheinen deine TestdatenKeine Beispielkurve vor der Berechnung.

Alle Kurven stammen aus den exportierbaren Arrays. Keine nachträgliche Phasen- oder Zeitkorrektur zur Verbesserung der Fehlerwerte.

Kriterien dieses Verfahrens—

NRMSE—

Verstärkungsfehler—

Phasenfehler—

IDENTISCHER EINGANG

Vier Verfahren, ein Maßstab

Fehler werden gegen das bekannte Sollsignal gemessen. Hohe Kohärenz allein belegt keine korrekte Rekonstruktion. „Offen“ kennzeichnet fehlende oder mehrdeutige Diagnosen.

Verfahren	NRMSE	Gainfehler %	Phase °	Versatz	Kohärenz	Kriterien

Wähle ein Verfahren in der Tabelle, um dessen Kurven und Einzelkriterien zu sehen.

Einzelkriterien und Diagnosen des angezeigten Verfahrens

SPEKTRALDIAGNOSE

Leistungsdichte

SollErgebnis

Wartet auf Berechnung

Welch-Leistungsdichte, logarithmische y-Achse. Eine ähnliche PSD schließt Zeit- und Phasenfehler nicht aus.

BEZUG ZUM SOLLSIGNAL

Kohärenz & Phase

KohärenzPhase

Wartet auf Berechnung

Kohärenz links (0–1), Kreuzspektralphase rechts (°). Undefinierte Werte bleiben Lücken. Hohe Kohärenz kann trotz falscher Verstärkung oder Phase auftreten.

ANNAHMEN PRÜFEN

Gegenbeispiele statt guter Noten

Begrenzte Prüfsuite

Prüfe gezielte Fälle, in denen PSD oder Kohärenz allein ein irreführendes Urteil erlauben. Ein bestandener Prüffall bedeutet, dass der erwartete Fehler erkannt wurde.

Noch nicht ausgeführt.

REPRODUZIERBARKEIT

Ergebnis mit Herkunft

JSON enthält Parameter, Arrays, Diagnosen und Prüfinformationen für die erneute Berechnung. CSV enthält die tatsächlich berechneten Zeitreihen.

JSON-Prüfbericht wiederholen

Der Import verwirft vorherige Ergebnisse. Erst nach Integritätsprüfung und Neuberechnung werden Ergebnisse und Exporte freigegeben. Eine Prüfsumme bestätigt keine physische Herkunft.

Methodik, Grenzen & Versionsdaten

Einzelne synthetische Läufe sind keine allgemeine Validierung. PSD, Kohärenz und Zeitfehler beantworten unterschiedliche Fragen. Vergleiche auf neue, vorab festgelegte Seeds und echte Messdaten übertragen, bevor du Aussagen verallgemeinerst.

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