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模态空间—模态试验中采集平均后的频响数据或者采集时域数据然后处理，哪种方法更好呢？
2018-04-03 10:35:26· 来源：德国M十P国际公司北京代表处
模态试验中采集平均后的频响数据或者采集时域数据然后处理，哪种方法更好呢？我们谈一谈两者的差别。
模态试验中采集平均后的频响数据或者采集时域数据然后处理，哪种方法更好呢？
我们谈一谈两者的差别。
作者：Peter Avitabile
翻译：倪昊、焦吉祥（德国m+p国际公司）
如果采集到了比较好的数据，两种方法都可以接受，但是保存时域数据有更多的好处。我们谈一下采集平均频响数据与采集时域数据进行处理两种方式的不同。
在以前，将数据存盘是不可能的，通常会将采集到的时域数据立即平均处理得到频响数据。因为计算机内存和磁盘容量普遍很小，需要对时域数据立即进行处理（实际上，在模态试验的早期，很少有将所有谱都保存下来的，很多时候只保存频响函数——由于存储设备比较昂贵，保存什么都需要考虑再三）。
这是大多数模态试验的常规做法。采集数据时，对平均输入功率谱、输出功率谱、互谱以及频响和相干都可以检查。利用这种方法，可以得到即时信息确保采集了适当的测量数据。采集到每组测量结果之后都应该进行检查，如有必要，应采集额外的平均数据以得到更好的测量结果，或者判断是什么原因造成了不好的测量结果。在采集每组测量结果的时候，可以连续不间断地对测得的数据进行检查。如果在数据采集过程中发生任何问题，通过检查频响和相干可以立即做出反馈，以确保每次测量结果的有效性。
有时候根据工程应用需要，会要求将试验现场采集得到的数据记录在磁带上，再将数据带回实验室进行处理以得到平均的频响函数。
然而，利用磁带和相关磁带记录设备有时会带来一系列的问题，可能会对采集到的部分数据造成污染。尽管有其自身带来的这些问题，但是保存时域数据的好处是试验完成之后可以再做进一步的处理。因为有时域数据，就可以研究不同的采样参数来确定不同的信号处理效果。这可以让试验工程师对于采集的数据获得进一步的了解。如果只有平均频响数据，就不能进行任何其它处理。
今天采集到时域数据直接存入磁盘是很常见的（这主要是由于有了廉价的大容量磁盘驱动器）。先采集时域数据，试验完成之后再进行处理。毋庸置疑时域数据是目前最需要采集的数据。有了时域数据，仍然需要对数据进行相同的处理（跟平均频响函数的处理方法相同），如图1所示。但是如有需要，时域数据也能进行其它处理。如果想要或者需要，可以研究其它的信号处理方案。对于平均频响数据，这些都是不可能的；一旦采集了平均频响数据，基本不能再进行其它数据处理，因为没有时域数据。
基于上述观点，很明显时域数据是需要采集的最为理想的数据。没有理由不采集时域数据，然后根据需要进行任何频谱分析。用这种办法，利用时域存盘数据，可以研究和探索任何后续的处理方法。一旦时域数据存盘之后，随着技术的进步，将来可以引入新的概念和处理方法。如果采集了平均数据，将来的处理方法就不能再用了。
图1 采集时域数据进行存盘和采集平均频响数据的区别示意图
然而，无论什么时候做试验，只采集时域数据都是很危险的。经过上面的讨论之后，这儿看起来像是个矛盾，但是请听我讲完。不论什么时候采集完时域数据之后，没有立即进行谱分析，以提供关于数据有效性的任何信息。我们所知道的一切就是已经采集了时域数据并存盘了。
一旦对时域数据进行处理，得到的频响好不好？是否采集到了足够的数据以得到良好的频响函数，并且相干函数也可以接受？关于采集的时域数据的有效性，可以提出很多其它问题。只有数据处理之后才能知道数据有多好。当发现所有的数据都不可接受时，你会因为已经从代价高昂的试验现场回来而追悔莫及。
所有的试验准则是，采集你想要的所有时域数据，最好现场处理部分典型数据以确保采集的数据可以接受，注意观察频响和相干函数。
我希望这篇文章有助于理解存储时域数据和采集平均频响数据的区别，如果你有关于模态分析的任何其它问题，欢迎垂询。
我们谈一谈两者的差别。
作者：Peter Avitabile
翻译：倪昊、焦吉祥（德国m+p国际公司）
如果采集到了比较好的数据，两种方法都可以接受，但是保存时域数据有更多的好处。我们谈一下采集平均频响数据与采集时域数据进行处理两种方式的不同。
在以前，将数据存盘是不可能的，通常会将采集到的时域数据立即平均处理得到频响数据。因为计算机内存和磁盘容量普遍很小，需要对时域数据立即进行处理（实际上，在模态试验的早期，很少有将所有谱都保存下来的，很多时候只保存频响函数——由于存储设备比较昂贵，保存什么都需要考虑再三）。
这是大多数模态试验的常规做法。采集数据时，对平均输入功率谱、输出功率谱、互谱以及频响和相干都可以检查。利用这种方法，可以得到即时信息确保采集了适当的测量数据。采集到每组测量结果之后都应该进行检查，如有必要，应采集额外的平均数据以得到更好的测量结果，或者判断是什么原因造成了不好的测量结果。在采集每组测量结果的时候，可以连续不间断地对测得的数据进行检查。如果在数据采集过程中发生任何问题，通过检查频响和相干可以立即做出反馈，以确保每次测量结果的有效性。
有时候根据工程应用需要，会要求将试验现场采集得到的数据记录在磁带上，再将数据带回实验室进行处理以得到平均的频响函数。
然而，利用磁带和相关磁带记录设备有时会带来一系列的问题，可能会对采集到的部分数据造成污染。尽管有其自身带来的这些问题，但是保存时域数据的好处是试验完成之后可以再做进一步的处理。因为有时域数据，就可以研究不同的采样参数来确定不同的信号处理效果。这可以让试验工程师对于采集的数据获得进一步的了解。如果只有平均频响数据，就不能进行任何其它处理。
今天采集到时域数据直接存入磁盘是很常见的（这主要是由于有了廉价的大容量磁盘驱动器）。先采集时域数据，试验完成之后再进行处理。毋庸置疑时域数据是目前最需要采集的数据。有了时域数据，仍然需要对数据进行相同的处理（跟平均频响函数的处理方法相同），如图1所示。但是如有需要，时域数据也能进行其它处理。如果想要或者需要，可以研究其它的信号处理方案。对于平均频响数据，这些都是不可能的；一旦采集了平均频响数据，基本不能再进行其它数据处理，因为没有时域数据。
基于上述观点，很明显时域数据是需要采集的最为理想的数据。没有理由不采集时域数据，然后根据需要进行任何频谱分析。用这种办法，利用时域存盘数据，可以研究和探索任何后续的处理方法。一旦时域数据存盘之后，随着技术的进步，将来可以引入新的概念和处理方法。如果采集了平均数据，将来的处理方法就不能再用了。
图1 采集时域数据进行存盘和采集平均频响数据的区别示意图
然而，无论什么时候做试验，只采集时域数据都是很危险的。经过上面的讨论之后，这儿看起来像是个矛盾，但是请听我讲完。不论什么时候采集完时域数据之后，没有立即进行谱分析，以提供关于数据有效性的任何信息。我们所知道的一切就是已经采集了时域数据并存盘了。
一旦对时域数据进行处理，得到的频响好不好？是否采集到了足够的数据以得到良好的频响函数，并且相干函数也可以接受？关于采集的时域数据的有效性，可以提出很多其它问题。只有数据处理之后才能知道数据有多好。当发现所有的数据都不可接受时，你会因为已经从代价高昂的试验现场回来而追悔莫及。
所有的试验准则是，采集你想要的所有时域数据，最好现场处理部分典型数据以确保采集的数据可以接受，注意观察频响和相干函数。
我希望这篇文章有助于理解存储时域数据和采集平均频响数据的区别，如果你有关于模态分析的任何其它问题，欢迎垂询。
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