Statistischer Fehler der Mittenfrequenz-messung am Beispiel von Laser-Doppler-Signalen

摘要

Es wird auf die Quadratur-Demodulation-Signalverarbeitungstechnik (QDT) zur Messung der Frequenz von photoelektrischen Signalen eingegangen. Die QDT ist dadurch ausgezeichnet, dass praezise Frequenzmessungen von Signalen mit wenigen Perioden oder sogar nur einem Periodenbruchteil vorgenommen werden koennen. Die Messung von kleinen Signalfrequenzen kann daher mit einer hohen Zeitaufloesung erreicht werden. In diesem Aufsatz wird auf den Fehler der QDT-Frequenzmessung eingegangen. Insbesondere wird die Standardabweichung der Frequenz von verrauschten, pulsfoermigen Laser-Doppler-Signalen bestimmt. Der Fragestellung, welche Mittelungszeitdauer in Bezug zur Pulsdauer gewaehlt werden sollte, um eine minimale Standardabweichung zu erreichen, wird naeher nachgegangen. The frequency measurement of single-tone photo-electricai signals by the quadrature demodulation signal processing technique (QDT) is investigated. It will be shown that the QDT enables a precise frequency determination of signals, having only a fraction of one period. The aim of this paper is to investigate the standard deviation of the frequency measurement by QDT. The focus will be laid on the optimum processing of noisy pulsed laser Doppler signals. One result of the investigations is the determination of the optimum averaging time for achieving a minimum frequency standard deviation.