第2-3次课-第1章信号及其描述
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第一章信号及其描述教学重点:1、周期信号与离散频谱2、瞬变非周期信号与连续频谱§1-1信号的分类与描述一、信号的分类(一)确定性信号与随机信号1、确定性信号:可以用明确的数学关系来描述的信号(可确定任何时刻的信号值)1)周期信号:按一定间隔(周期)重复出现,无始无终的信号,可表示为:x(t)=x(t+nT)n=1,2,3,…T为周期2)非周期信号:可用明确的数学式描述,但变化无周期的信号3)准周期信号:由两种以上的周期信号合成的,但其组成分量的频率不成整数比,故无法找到公共周期,因而无法按一定的时间间隔重复出现。
2、随机信号:不能准确地预测其未来值,也无法用数学关系式来描述的信号,但其值的变动服从某些统计规律,可以用统计方法预测未来值。
如:幅值的均值、分散范围等。
(二)连续信号和离散信号以独立变量(时间变量t)的取值是否连续来划分(三)能量信号和功率信号二、信号的时域描述和频域描述1、信号的时域描述1)以时间为独立变量的信号,直接观测记录到的信号,连续信号。
2)信号的时域描述,包含有信号的全部信息量。
2、信号的频域描述1)以频率为独立变量表示的信号。
2)周期信号可以表示为频率成整数比的简谐信号的叠加。
3)周期方波的时域图形、幅频谱和相频谱三者之间的关系:频谱:将组成信号的各频率成分(简谐分量)找出来,按频率大小的次序排列,称为频谱(幅频图和相频图)频谱分析:将信号的时域描述通过适当的方法,变成信号的频域描述过程。
时域描述与频域描述的联系:两者都包含了信号的全部信息量,都能表示出信号的特点。
§1-2周期信号与离散频谱一、傅里叶级数的三角函数展开式任何一个周期信号x(t),可以用三角级数表示(周期为T0):二、周期信号的指数傅里叶级数利用欧拉公式,将周期信号的三角傅里叶级数变换为指数傅里叶级数复指数形式的频谱为双边谱三角函数形式的频谱为单边谱三.周期信号频谱的特点周期信号的频谱具有三个特点:1)周期信号的频谱是离散的。
《机械工程测试技术基础》课后答案章节测试题第一章信号及其描述(一)填空题1、测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。
这些物理量就是,其中目前应用最广泛的是电信号。
2、信号的时域描述,以为独立变量;而信号的频域描述,以为独立变量。
3、周期信号的频谱具有三个特点:,,。
4、非周期信号包括信号和信号。
5、描述随机信号的时域特征参数有、、 .6、对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是对称,虚频谱(相频谱)总是对称。
(二)判断对错题(用√或×表示)1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程.()2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量.()3、非周期信号的频谱一定是连续的。
()4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
( )5、随机信号的频域描述为功率谱。
()(三)简答和计算题1、求正弦信号的绝对均值μ|x|和均方根值x rms。
2、求正弦信号的均值,均方值,和概率密度函数p(x)。
3、求指数函数的频谱。
4、求被截断的余弦函数的傅立叶变换。
5、求指数衰减振荡信号的频谱。
第二章测试装置的基本特性(一)填空题1、某一阶系统的频率响应函数为,输入信号,则输出信号的频率为,幅值,相位。
2、试求传递函数分别为和的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度.3、为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有、和 .4、当测试系统的输出与输入之间的关系为时,该系统能实现测试。
此时,系统的频率特性为.5、传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的越小。
6、一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有关系为最佳.(二)选择题1、不属于测试系统的静特性。
(1)灵敏度(2)线性度(3)回程误差(4)阻尼系数2、从时域上看,系统的输出是输入与该系统响应的卷积。
(1)正弦(2)阶跃(3)脉冲(4)斜坡3、两环节的相频特性各为和,则两环节串联组成的测试系统,其相频特性为。
(1)(2) (3)(4)4、一阶系统的阶跃响应中,超调量。