2工程信号分析基础
- 格式:ppt
- 大小:2.88 MB
- 文档页数:72
工程测试技术信号分析基础掌握信号时域波形分析方法信号分析是工程测试技术中非常重要的一部分,它可以帮助我们详细了解信号的特征和性质,进而为问题的解决提供有力的依据。
信号的时域波形分析方法是信号分析的基础,下面我将为大家介绍几种常用的时域波形分析方法。
首先,最基本的时域波形分析方法是观察和分析信号的波形图。
通过观察信号的波形图,我们可以直观地了解信号的振幅、周期和频率等特征。
比如,正弦信号的波形图是一个周期性的正弦曲线,通过观察波形图我们可以测量信号的振幅和频率。
此外,对于非周期性信号,我们也可以通过观察波形图得到一些重要的信息,比如信号的上升时间、下降时间和持续时间等。
其次,快速傅里叶变换(FFT)是一种用于信号频谱分析的重要方法。
通过对信号进行FFT计算,我们可以将信号从时域转换为频域,在频谱图上观察和分析信号的频谱结构。
频谱图可以清晰地展示信号中不同频率分量的大小和分布情况。
通过对频谱图的分析,我们可以确定信号是否存在特定频率的谐波成分,进而准确地定位和判断信号中的故障。
此外,自相关分析是一种广泛应用于信号分析的方法。
自相关函数描述了信号与其自身在不同时间点上的相似程度,通过计算自相关函数,我们可以得到信号的自相关曲线。
自相关曲线可以帮助我们判断信号中的周期性分量和重复出现的模式。
比如,当自相关曲线具有明显的周期性时,说明信号中存在周期性变化的分量。
最后,平均处理是信号分析中常用的一种方法。
平均处理可以帮助我们消除信号中的噪声,从而提高信号的可靠性和准确性。
平均处理的基本思想是对多次观测到的信号进行平均,以减小随机噪声的影响。
通过对多次观测信号的平均,我们可以得到一个更加平滑和精确的信号波形图。
综上所述,信号分析的时域波形分析方法对于工程测试技术至关重要。
很多问题的解决都需要先对信号进行详细的分析和了解,时域波形分析方法可以帮助我们直观地观察和分析信号的特征,为问题的解决提供有效的依据。
通过掌握这些方法,我们可以更好地理解和利用信号,提高工程测试的准确性和效率。
第二章 信号分析基础1、信号分析中常用函数包括:δ函数、sinc(t)函数、复指数函数e st① δ函数具有“抽样(乘积)、筛选(积分)、卷积”特性,其拉氏变换和傅氏变换的值均为1。
② 卷积特性的表达式为)()()()()(t f d t f t t f =-=*⎰+∞∞-ττδτδ,τ为两信号之间的时差。
③ sinc(t)函数又称为闸门函数、滤波函数或内插函数,分别对应其用处:闸门(或抽样)、低通滤波、采样信号复原时sinc(t)函数叠加构成非采样点波形。
④ 复指数函数e st 中出现的“负频率”是与负指数相关联的,是数学运算的结果,并无确切的物理含义。
2、一个信号不能够在时域或频域都是有限的。
3、信号的时域统计分析:均值x μ、均方值ψ2x 、方差σ2x 。
三者具有如下关系:2x2x 2x μσψ+= 式中,ψ2x (又称平均功率,平均能量的一种表达)表达了信号的强度; σ2x 描述了信号的波动量; μ2x 描述了信号的静态量。
4、各态历经过程:此过程中的任一个样本函数x(t)都经历了过程的各种状态,从它的一个样本函数x(t)中可以提取到整个过程统计特征的信息。
5、相关函数的性质:① 自相关函数R x (τ)是τ的偶函数,满足:)()(ττ-=x x R R 。
② 互相关函数R xy (τ)是τ的非奇非偶函数,满足:)()(ττ-=yx xy R R 。
③ 当τ=0时,自相关函数具有最大值。
对于功率信号,若均值μx =0,则在τ=0点处,有ψ2x =σ2x =R x (τ)。
④ 周期信号的R x (τ)仍然是与原信号同频率的周期信号,但不具有原信号的相位信息。
⑤ 两周期信号(同频)的R xy (τ)仍然是与原信号同频率的周期信号,但保留了原信号的相位信息。
⑥ 两个不同频的周期信号互不相关,其互相关函数R xy (τ)=0。
⑦ 随机信号的R x (τ)将随|τ|值增大而很快趋于0。
有限带宽白噪声信号的R x (τ)是一个sinc(τ)型函数,即可说明。