白晓煊（91404部队93分队，河北秦皇岛 066001）



Origin软件在试验数据处理中的应用分析

白晓煊
（91404部队93分队，河北秦皇岛 066001）

【摘要】试验数据处理作为科学试验的一个关键环节，其处理速度及处理精度直接影响着试验结果。Origin是美国Microcal公司推出的标准数据分析和绘图软件，在试验数据处理方面功能强大、操作灵活。本文介绍了Origin软件的基本功能和使用方法，并以雷达精度试验数据分析处理为实例，从数据导入、数据绘图、插值处理及结果统计等几个方面，展示了Origin软件强大的数据分析处理及绘图功能，为提高试验数据处理的速度和精度开辟了新的方法。

【关键词】Origin软件 精度数据 分析处理

众所周知，试验数据是一种宝贵的资源。当前，各项试验涉及的装设备越来越多，由此带来了数据量的成倍增加，如果依然沿用传统的数据处理方法，工作量相当繁重，不但造成人力物力的浪费，而且存在处理精度不高等问题，可以说是对宝贵的数据资源的一种浪费。Origin是一款专门用来进行数据分析的成熟软件，完全可以应用到我们的数据处理工作中来，提高处理速度和处理精度，同时也提高数据资源的可利用率。

1 Origin软件简介

Origin是美国Microcal公司推出的数据分析和绘图软件，其特点是：采用直观的、图形化的、面向对象的窗口菜单和工具栏操作全面支持鼠标右键、支持拖曳方式绘图，使用简单，操作方便等［1］。它的两大类功能是：数据分析和绘图。数据分析包括数据的排序、调整、计算、统计、频谱变换、曲线拟合等各种完善的数学分析功能；Origin的绘图是基于模板的绘图Origin本身提供了几十种二维和三维绘图模板而且允许用户自己定制模板。进行数据分析处理时，只需选择所要分析的数据，然后再选择相应的菜单命令就可以了。同时，我们可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板；可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便的连接；可以用C等高级语言编写数据分析程序，还可以用内置的Lab Talk语言编程等［2］。

2 Origin软件在雷达精度试验数据处理中的应用实例

对雷达精度试验数据进行处理时，通常以雷达测量目标坐标数据的时间先后为序，将雷达和标准测量设备的目标坐标数据转换到雷达的同一坐标系。对试验数据进行统计，观测，剔除观测样本中的异常点，得出试验有效数据。采用误差统计法进行数据处理，分别求出同一航路，同一距离取样间隔的一次差均值，一次差标准差，一次差均方根值。然后，对同一距离取样间隔，所有航次一次差进行统计和综合，得出雷达的测量精度。

下面，我们以一组数据模拟雷达探测到的距离R测试及时间T测试，以另一组数据模拟由GPS得到的真值R真值及时间T真值，由此两组数据来演示一下Origin处理数据的过程。

2.1 数据导入

Worksheet窗口是Origin最基本的窗口之一，默认的标题是Datal，其主要功能是组织处理数据。将试验数据经处理后的数据导入数据表中，将不同的列保存相应的量测数据。可以在该工作表窗口中用光标和鼠标移动直接输入数据。我们常用的是导入存放在Excel文件中的数据，单击file下拉菜单中的Open Excel，在查找范围里找到目标文件，点击“打开”，在弹出的对话框选择“Open as origin worksheet”或者Open as excel workbook，点击“OK”即可。双击列的顶部可更改名称和列宽。我们把2组数据导入并放到同一个Workshee里面，如图1所示。

2.2 利用数据绘图

利用已有的数据绘图是origin软件的主要功能。Origin的绘图是基于模板的，Origin本身提供了包括散点图、点线图、极坐标图以及双y轴图形等在内的几十种二维和三维绘图模板。在隧道监控量测数据处理中，需要绘制净空水平收敛速率、拱顶下沉速率随时间的变化图。绘制散点图时，可单击Plot下拉菜单中的Scatter，在Scatter菜单中既可选择工作表，也可以选择工作表中的任意数据列表作为x轴和y轴。也可以直接先选中数据列，再点击line+symbol命令。以时间为x轴，以距离为y轴，以A、B列数据和C、D列数据绘制曲线，如图2所示。

2.3 差值处理

绘出数据图后，剔除奇异点，然后进行插值处理，插值是指在当前激活的数据曲线的数据点之间利用某种方法估计新的数据点［3］。我们把2组数据时间重合的部分放大来看，如图3所示。

用数据读取工具找到时间轴坐标起点X1为39240，终点X2为42123。点击工具栏Analysis-》Interpolate and Extrapolate，输入坐标起点、终点，我们确定插值为每秒一个数据，那么共有数据点2884个。完成2条曲线的插值后得到R测试插和R真值插，2列数据相减，得到一次差，如图4所示。

2.4 统计结果

用origin进行数理统计，能够很快得到平均值、标准差、标准误差、最小值、最大值、百分位数、直方图、T检验、方差分析，以及线性、多项式和多元回归分析［4］。这里，我们只关心一次差均值和标准差，只需要选中一次差数据列，点击工具栏Analysis-》Statistics on Columns，进行统计，得到误差均值Mean为129.78，标准差SD为621，如图5所示。

3 结语

Origin软件功能强大，具有直观、快捷、高效、精度高等特点。本文以雷达距离精度数据的分析处理为例，展现了Origin软件在有效提高试验数据处理的速度和精度方面的优点，利用Origin软件进行试验数据分析处理是一种很好的选择。

参考文献：

［1］李润明，吴晓明.图解Origin8.0科技绘图及数据分析［M］.北京：人民邮电出版社，2009.

［2］胡玮，曹红燕.Origin用于物理化学试验数据的非线性拟合［J］.大学化学，2006，21（3）.

［3］刘洋，郭莹.基于Origin软件的土工试验数据处理［J］.山西建筑，2006，32（5）.

［4］叶卫平，方安平，于本方.Origin7.0科技绘图及数据分析［M］.北京：机械工业出版社，2004.

作者简介：白晓煊（1978—），女，河北乐亭人，本科，工程师，主要研究方向：为电子对抗靶标。