角加速度测G实验中的噪声分析与数据处理方法研究

项目名称： 角加速度测G实验中的噪声分析与数据处理方法研究

项目编号： No.11175160

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 罗杰

作者单位： 中国地质大学（武汉）

项目金额： 51万元

中文摘要： 2000年华盛顿大学公布采用角加速度法测G的实验结果和2009年我国华中科技大学引力实验中心公布采用周期法测G的实验结果有较大差异，近十几年的几个高精度G值之间也不吻合。华中科技大学引力中心拟采用角加速度法和周期法两种不同的测G方案，寻找两种方法中可能存在的系统误差。这一课题已得到国家重点基础研究发展项目支持，而角加速度法测G对该实验室是一个全新的挑战。目前为止，只是对角加速度的实验原理了解，具体的细节如实验系统中的噪声分析以及相关的实验数据的处理尚不明晰。本项目拟结合具体的角加速度法测G实验，从扭秤运动方程出发，基于统计平衡下的涨落耗散理论分析扭秤在该实验方法中可以检测到的最小角位移；拟分别采用非线性最小二乘拟合和基于高斯噪声模型并结合加权统计平均对已知频率信号的振幅进行高精度提取；拟分析系统噪声特别是扭秤热噪声和数据采集系统中的散粒噪声对振幅提取精度的影响；以指导角加速度法测G实验。

中文关键词： 角加速度法测G；精密扭秤；系统误差；噪声分析；精度

英文摘要：

英文关键词： angular acceleration method measuring G；precise torsion balance；systematic error；noise analysis；precision