DT0064設(shè)計(jì)建議：MEMS 傳感器中的噪聲分析和識(shí)別（中文版）

2023/04/25

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目的和益處

本設(shè)計(jì)建議闡釋了如何分析和識(shí)別 MEMS 傳感器中的噪聲。解釋了 Allan 和 Hadamard 方差及其變體（重疊、修正和總體）。還提到了理論方差#1（Theo1）。

優(yōu)勢(shì)：

如何通過(guò) Allan 和其他方差來(lái)表征 MEMS 傳感器

信號(hào)和噪聲

基本假設(shè)是：測(cè)量期間目標(biāo)信號(hào)是恒定且平穩(wěn)的。但是傳感器輸出是目標(biāo)信號(hào)和噪聲的總和。大體上，從長(zhǎng)期看噪聲應(yīng)該平均為零。

測(cè)量期間采集多個(gè)樣本。噪聲的分析和識(shí)別可以幫助確定要使傳感器輸出的方差最小，需要對(duì)多少個(gè)樣本取平均。

標(biāo)準(zhǔn)方差的問(wèn)題在于，它不能很好地表征增加數(shù)據(jù)運(yùn)行長(zhǎng)度時(shí)的情形。為了解決此問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出了 Allan 方差。Allan 方差 σ2被計(jì)算為連續(xù)“樣本”（2 樣本方差）之間的平方差的平均值。通過(guò)在時(shí)間間隔 τ = m*Ts 中對(duì) m 個(gè)樣本求平均來(lái)計(jì)算“樣本”，其中 Ts=1/Fs 是采樣間隔，F(xiàn)s 是采樣頻率。

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意法半導(dǎo)體

意法半導(dǎo)體（ST）集團(tuán)于1987年6月成立，是由意大利的SGS微電子公司和法國(guó)Thomson半導(dǎo)體公司合并而成。1998年5月，SGS-THOMSON Microelectronics將公司名稱改為意法半導(dǎo)體有限公司。意法半導(dǎo)體是世界最大的半導(dǎo)體公司之一，公司銷售收入在半導(dǎo)體工業(yè)五大高速增長(zhǎng)市場(chǎng)之間分布均衡（五大市場(chǎng)占2007年銷售收入的百分比）：通信（35%），消費(fèi)（17%），計(jì)算機(jī)（16%），汽車（16%），工業(yè)（16%）。據(jù)最新的工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，意法半導(dǎo)體是全球第五大半導(dǎo)體廠商，在很多市場(chǎng)居世界領(lǐng)先水平。例如，意法半導(dǎo)體是世界第一大專用模擬芯片和電源轉(zhuǎn)換芯片制造商，世界第一大工業(yè)半導(dǎo)體和機(jī)頂盒芯片供應(yīng)商，而且在分立器件、手機(jī)相機(jī)模塊和車用集成電路領(lǐng)域居世界前列.