1.4.6 以噪聲因子模擬噪聲,以信噪比作為穩健性評定指標
在穩健參數設計中,選擇噪聲策略是十分重要的。在穩健技術開發和穩健產品設計中,主要用噪聲因子模擬內噪聲和外噪聲;而在穩健產品制造中,主要用噪聲因子模擬產品間噪聲。在可計算性系統中,外設計可以用正交表安排噪聲因子;在不可計算性系統中,可以采用復合噪聲因子法(將若干個噪聲因子組成一個噪聲向量)。
在穩健參數設計中,以信噪比來評定設計方案的穩健性。從概念上講,信噪比是信號的功率與噪聲的功率之比。例如,收音機是一個接收系統,其信噪比是期望的信號(有用部分)和噪聲(有害部分)的比,可評定收音機功能的穩健性。一臺便宜的袖珍收音機音量較高時,噪音很大;而一臺較貴的收音機,由于使用高頻接收,降低了噪聲的影響,因此即使音量較高時,噪聲也較低。可以看出,前者的信噪比低,后者的信噪比高。
從另外一個觀點看,信噪比代表靈敏度(或靜態特性中的平均值)和波動。傳統上,對一個產品或生產過程的研究有一個固定的目標值。例如,設計一個線路是為了產生一個特定的輸出電壓,或設計一個系統是為了維持特定的溫度,只有產品在市場上出現問題時才會考慮波動。固定的目標值與平均值或靈敏度有關。
每個硬件都由一個信噪比來評定產品質量的穩健性,穩健參數設計通過改變可控因子的水平使信噪比達到最大。
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