测试技术与信号处理 复习题(客观题)

测量技术基础试题一、填空题（25分，每空1分）1．时间常数τ是 一 阶传感器动态特性参数，时间常数τ越 小 ，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。

2．满足测试装臵不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。

3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。

4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变 宽 其幅值变 小 。

5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。

6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。

7. 电涡流传感器是利用 金属 材料的电涡流效应工作，可分为低频 透射 式和高频 反射 式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。

8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为 调制波 ，载送低频信号的高频振荡信号称为 载波 ，将经过调制过程所得的高频振荡波称为 已调制波 。

9．已知()t t x ωsin 12=，()t δ为单位脉冲函数，则积分()⎰∞+∞-⎪⎭⎫⎝⎛-⋅dt t t x ωδ2π= 12 。

10．已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，若测得感应电动势的频率为300Hz ，则被测轴的转速为900r/min 。

11. RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限截止频率越小。

12. 频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。

二、选择题（15分，每题1.5分）1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（C ）的。

A非周期、离散B非周期、连续C、周期、离散D周期、连续2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（C ）。

A 电阻传感器B 电感传感器C 光电传感器D 电容传感器3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（B ）材料制成。

第一章习题：一、填空题1、电量分为和，如电流、电压、电场强度和电功率属于；而描述电路和波形的参数，如电阻、电容、电感、频率、相位则属于。

2、传感器输出的经过加工处理后，才能进—步输送到记录装置和分析仪器中。

3、现代科学认为，、、是物质世界的三大支柱。

4、与三大支柱相对应，现代科技形成了三大基本技术，即、、。

5、传感技术是人的的扩展和延伸；通信技术是人的的扩展和延伸；计算机技术是人的的延伸。

6、、、技术构成了信息技术的核心。

二、简答题1、举例说明信号测试系统的组成结构和系统框图。

2、举例说明传感技术与信息技术的关系。

3、分析计算机技术的发展对传感测控技术发展的作用。

4、分析说明信号检测与信号处理的相互关系。

三、参考答案（－）填空题1、电能量、电参量、电能量、电参量2、电信号、信号调理电路3、物质、能量、信息4、新材料技术、新能源技术和信息技术5、感官（视觉、触觉）功能、信息传输系统(神经系统)、信息处理器官(大脑)功能6、传感、通信和计算机第二章习题：一、填空题1、确定性信号可分为和两类。

2、信号的有效值又称为，它反映信号的。

3、概率密度函数是在域，相关函数是在域，功率谱密度是在域上描述随机信号。

4、周期信号在时域上可用、和参数来描述。

5、自相关函数和互相关函数图形的主要区别是。

6、因为正弦信号的自相关函数是同频率的，因此在随机噪声中含有时，则其自相关函数中也必然含有，这是利用自相关函数检测随机噪声中含有的根据。

7、周期信号的频谱具有以下三个特点：_________、________、_________。

8、描述周期信号的数学工具是__________；描述非周期信号的数学工具是________。

9、同频的正弦信号和余弦信号,其相互相关函数是的。

10、信号经典分析方法是和。

11、均值E[x(t)]表示集合平均值或数学期望，反映了信号变化的，均方值反映信号的。

12、奇函数的傅立叶级数是，偶函数的傅立叶级数是。

一、填空题(每空1分, 共10分）1．序列()sin(3/5)x n n π=的周期为 10 。

2．线性时不变系统的性质有交换律、结合律、分配律.3．因果序列x （n)，在Z →∞时，X （Z)=x （0）。

4．抽样序列的Z 变换与离散傅里叶变换DFT 的关系为k N j e Z π2=。

5．序列x （n ）=(1，-2,0，3；n=0，1，2,3), 圆周左移2位得到的序列为｛0，3，1，-2； n=0,1,2,3}。

6．设LTI 系统输入为x(n ） ，系统单位序列响应为h(n)，则系统零状态输出()()()y n x n h n =*。

7．对4()()x n R n =的Z 变换为：,其收敛域为： 411,01z z z --->-二、单项选择题（每题2分, 共20分）1．δ（n ）的Z 变换是A.1 B 。

δ(ω） C 。

2πδ(ω) D 。

2π2．序列x 1（n)的长度为4，序列x 2（n ）的长度为3，则它们线性卷积的长度是A 。

3 B. 4 C. 6 D 。

73．LTI 系统,输入x （n ）时，输出y （n ）；输入为3x （n-2），输出为 A 。

y （n —2） B 。

3y （n —2） C 。

3y （n) D 。

y （n ）4．下面描述中最适合离散傅立叶变换DFT 的是A 。

时域为离散序列，频域为连续信号B 。

时域为离散周期序列,频域也为离散周期序列C 。

时域为离散无限长序列,频域为连续周期信号D.时域为离散有限长序列，频域也为离散有限长序列5．若一模拟信号为带限，且对其抽样满足奈奎斯特条件，理想条件下将抽样信号通过 即可完全不失真恢复原信号A.理想低通滤波器B.理想高通滤波器C.理想带通滤波器D.理想带阻滤波器6．下列哪一个系统是因果系统A 。

y （n)=x （n+2） B. y （n ）= cos （n+1）x （n ） C. y(n)=x (2n) D 。

测试技术综合复习题一、判断题1、当输入信号x(t)一定时，系统的输出y(t)将完全取决于传递函数h(s)，而与该系统的物理模型无关。

（t）2、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。

（f）3、所有随机信号都就是非周期信号；（f）4、所有周期信号都就是功率信号；（t）5、所有非周期信号都就是能量信号；（f）6、非周期信号的频谱都就是已连续的。

（t）7、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。

（f）8、模拟信号的幅值一定是连续的；（f）9、瞬态信号是能量有限信号。

（t）10、瞬态信号就是时间轴上的零平均功率信号。

（t）11、直流信号被切断后的频谱就是已连续的。

（t）12、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。

（t）13、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。

（）14、直流信号具有无限的频谱。

（f）15、幅频特性就是指积极响应与鞭策信号的振幅比与频率的关系。

（f）16、频响函数充分反映了系统积极响应的稳态过程。

（t）17、频响函数充分反映了系统积极响应的稳态过程。

（）18、传递函数不仅反映了系统的稳态过程，还反映了系统响应的过渡过程。

（f）19、若x(t)是限带信号，在被截断后必成为无限带宽的函数。

(f)20、一阶系统中常用时间常数τ作为响应上升时间。

（f）21、稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性测试。

（f）22、测试系统的灵敏度越高测量性能越好。

（f）23、若传感器的灵敏度为常数，则说明该传感器的输入、输出关系为线性关系。

（f）24、金属电阻应变片的电阻相对变化主要就是由于电阻丝的尺寸变化产生的。

（t）25、在数字信号处理过程中，定量误差大小与a/d转换器的位数毫无关系。

（f）26、变小间歇式差动变压器就是一种电容式传感器。

（f）27、涡流传感器分为高频透射式和低频反射式两种类型。

（t）28、涡流式传感器属于能量控制型传感器（f）29、涡流传感器属于有源传感器。

（t）30、压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越阔。

测试技术与信号处理考题重点复习1.信号的分类?描述方法?2.周期和非周期的频谱分析及其频谱的特点周期频谱分析:周期信号是定义在(-∞,+∞)区间,每隔一定时间按相同规律重复变化的信号，可表示为X(t)=(t+nT) n=0,±1,±2…..式中,T为信号的周期,其倒数1/T称为信号的频率,通常用f表示,频率的2π倍,即2πf或2π/T称为信号的角频率,即为ω.特点:1.离散性频谱是非周期性离散的线状频谱,称为谱线,连接各谱线顶点的曲线为频谱的包络线,它反映了各频率分量的幅度随频率变化的情况.2. 谐波性谱线以基波频率ω0为间隔等距离分布,任意两谐频之比都是整数或整数比,即为有理数.各次谐波的频率都是基频ω0或它的整数倍3.收敛性周期信号的幅值频谱是收敛的.即谐波的频率越高,其幅值越小,在整个信号中所占的比重也就越小.这表明虽然复杂周期信号在理论上有无穷多个频率成分,但占信号主要部分的是有限多个低次谐波,而高次谐波对信号构成的影响很小,可以忽略.非周期信号分析:非周期信号分为准周期信号和瞬变信号两种.两个或两个以上的正,余弦信号叠加,如果两个分量的频率比不是有理数,或者说明各分量的周期没有最小公倍数,那么合成的结果就不是周期信号,例如下式所表达的就是一个非周期信号.特点:1瞬变信号的频谱是连续的 2.瞬变信号中含有从0~∞的所有频率成分(个别点除外) 3.瞬变信号的幅值频谱从总体变化趋势上看具有收敛性,即谐波的频率越高,其幅值密度就越小.3.傅里叶变换的性质1)线性叠加性如果x(t)＜＝＞X(f),y(t) ＜＝＞Y(f)则ax(t)+by(t) ＜＝＞aX(f)+bY(f)该性质说明傅里叶变换是一种线性运算,它适用于线性装置或系统.此性质使分量和的频谱等于分量频谱之和.2)尺度展缩性如果x(t)＜＝＞X(f),y(t) ＜＝＞Y(f)则x(kt) ＜＝＞1/kX(f/k)该性质说明若信号在时域中扩展(0<k<1),等效于在频域中压缩,反之信号时域中压缩(k>1)等效于在频域中扩展.3)对称性该性质说明,若x(t)的单位频谱函数为X(f),将时域函数形式更换为X(t),那么X(t)所对应的频谱函数就具有相应的原时域函数X(f)对纵坐标轴反转所得的x(-f)的形式.4)时移性质如果x(t)＜＝＞X(f),y(t) ＜＝＞Y(f)则5)频移性质如果x(t)＜＝＞X(f),y(t) ＜＝＞Y(f)则4.系统静态及其静态特性参数测试系统的静态特性是指当输入信号为一不变或缓变信号时,输出与输入之间的关系.1)灵敏度2)非线性度3)回程误差4)精确度5)分辨率5频响的定义?在任意信号输入下,系统的频率响应是系统稳态输出与输入的傅氏变换之比.在正弦信号输入下,测试系统是系统稳态输出与输入的时域描述之比物理意义:通常频率响应函数H(jω)是一个负数函数,它可用指数形式表示:H(jω)=Re(ω)+jIm(ω)=|H(jω)|频率响应的模和幅角与实部和虚部有下列关系因模|H(jω)|和∠H(jω)都是实变函数,分别用A(ω)和来表达A(ω)=|H(jω)|=Y/X 模①(ω)=∠H(jω)= 幅角②式①的物理意义为在(余)弦信号输入下,其A(ω)反映的是系统稳态输出与输入的幅值比(Y/X)与被测信号频率ω的对应关系,称为系统的幅频特性.式②表明的物理意义为其幅角(ω)反映的是系统稳态输出与输入的相位角差()与被测信号频率ω的对应关系,称为系统的相频特性.6.一、二阶装置的动态参数?其取值对装置动态特性的影响?一阶响应函数H(jω)=Y(jω)/X(jω)=S/(jωτ+1)时间常数τ是反映一阶系统动态特性的重要参数,时间常数τ决定一阶系统适用的频率范围. τ值越小,动态响应特性越好,测试系统的频带越宽,即系统的响应越快. 二阶响应函数影响二阶系统动态特性的参数是固有频率ω,与阻尼比ζωn越大,测试系统的频带越宽,阻尼比ζ=0.65左右,共振现象最小,且水平最长.。

一、判断题(本题共10分，对则打“√”，不对则打“×”)1．压电传感器的电压灵敏度及电荷灵敏度不受外电路的影响。

(√) 2．将传感器做成差动式可以提高灵敏度、改善非线性、实现某些补偿。

(√) 3．压电式传感器在后接电荷放大器时，可基本消除电缆电容的影响，而且可以实现对变化缓慢的被测量的测量。

(√) 4．只要保证两组相对桥臂阻抗大小之积相等这一条件，就可使直流电桥及交流电桥达到平衡。

(×) 5．磁电式传感器由于存在运动部分，因此不能用于高频测量。

(×) 6．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属应变片；测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。

(√) 7．由于霍尔式传感器输出的霍尔电势与控制电流及所处的磁场强度的乘积成正比，因此可用作乘法器。

(√) 8．压电式传感器的电荷灵敏度与外电路（连接电缆、前置放大器）无关，电压灵敏度则受外电路的影响。

(√) 9．用差动变压器式电感传感器测量位移时，直接根据其输出就能辨别被测位移的正负极性。

(×) 10．半导体应变片的灵敏度比金属应变片高，线性和稳定性也比后者好。

(×) 11．差动螺管式自感传感器与差动变压器式互感传感器的结构相似，都是把被测位移的变化转换成输出电压的变化。

(×) 12．由于线圈可以做得比较轻巧，因此动圈式磁电传感器可以用来测量变化比较快的被测量，而动铁式磁电传感器则不能。

(×) 13．压电式传感器的电荷灵敏度只取决于压电材料本身，而电压灵敏度则还与外电路的电气特性有关。

(√) 14．测量小应变时，应选用金属丝应变片，测量大应变时，应选用半导体应变片。

( × )15．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。

(√) 16．作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度场的材料上。

(√) 17．交流电桥可测静态应变，也可测动态应变。

信号处理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 在数字信号处理中，离散傅里叶变换（DFT）的频域采样间隔为：A. 1/NB. NC. 1/TD. T答案：A2. 信号的傅里叶变换是将信号从时域变换到：A. 频域B. 时域C. 空间域D. 相位域答案：A3. 下列哪个不是线性时不变（LTI）系统的特性？A. 可加性B. 同态性C. 非时变性D. 因果性答案：C4. 在信号处理中，滤波器的目的是：A. 放大信号B. 衰减噪声C. 改变信号的频率D. 以上都不是答案：B5. 采样定理指出，为了无失真地重建一个连续信号，采样频率至少应为：A. 信号最高频率的两倍B. 信号最低频率的两倍C. 信号最高频率的一半D. 信号最低频率的一半答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 一个连续时间信号的拉普拉斯变换是 \( F(s) \)，其逆变换是________。

答案：\( f(t) = \mathcal{L}^{-1}\{F(s)\} \)2. 信号 \( x(t) \) 通过一个理想低通滤波器后，其频谱 \( X(f) \) 被限制在 \( |f| \leq \) ________。

答案：\( \frac{B}{2} \)3. 傅里叶级数展开的系数 \( c_n \) 表示信号的 ________。

答案：\( n \) 次谐波分量4. 离散时间信号的Z变换定义为 \( X(z) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x[n] \cdot z^{-n} \)，其中 \( z \) 是一个复数，\( x[n] \) 是信号的 ________。

答案：离散样本5. 一个信号的功率谱密度（PSD）是其傅里叶变换的 ________。

答案：平方的绝对值三、简答题（每题5分，共15分）1. 请简述什么是信号的频谱分析。

答案：频谱分析是一种分析信号在频域中的表现的方法，它可以帮助我们理解信号的频率成分及其分布情况。

《测试技术与信号处理》习题答案第二章 信号分析基础1、请判断下列信号是功率信号还是能量信号： （1）)()(10cos 2∞<<-∞=t e t x t π （2）)()(||10∞<<-∞=-t et x t【解】（1）该信号为周期信号，其能量无穷大，但一个周期内的平均功率有限，属功率信号。

（2）信号能量：⎰∞∞-==101)(2dt t x E ，属于能量信号。

2、请判断下列序列是否具有周期性，若是周期性的，请求其周期。

)8()(π-=n j e n x【解】设周期为N ，则有：8)88()()(N jNn j en x e N n x ⋅==+-+π若满足)()(n x N n x =+，则有1)8/sin()8/cos(8/=-=-N j N ejN即：k N π28/=，k N π16=，k = 0，1，2，3，… N 不是有理数，故序列不是周期性的。

3、已知矩形单脉冲信号x 0(t)的频谱为X 0(ω)=A τsinc(ωτ/2) ，试求图示三脉冲信号的频谱。

【解】三脉冲信号的时域表达式为：)()()()(000T t x t x T t x t x -+++=根据Fourier 变换的时移特性和叠加特性，可得其频谱：)]cos(21)[2(sin )()()()(000T c A e X X e X X T j T j ωωττωωωωωω+=++=-4、请求周期性三角波（周期为T ，幅值为0—A ）的概率分布函数F(x)与概率密度函数p(x) 。

【解】在一个周期T 内，变量x (t )小于某一特定值x 的时间间隔平均值为：T Ax t i =∆ 取n 个周期计算平均值，当∞→n 时，可有概率分布函数：AxnT t n x F i n =∆=∞→lim)( 概率密度函数：Adx x dF x p 1)()(==5、请求周期性方波的自相关函数。

（设周期为T ，幅值为0—A ）t-T【解】对周期函数，可取一个周期求自相关函数，但由于函数的不连续性，必须分段积分，如图：当2/0T ≤≤τ时（图a ）])()()()([1)()(1)(222020⎰⎰⎰⎰⎰----⋅-+-⋅-+-⋅+⋅=+=T T T T TT T Tx Adt A dt A A dt A A Adt A T dt t x t x T R ττττττ 即：)41()(2TA R x ττ-=当T T ≤≤τ2/时（图b ）])()()()([1)(23232/2/0⎰⎰⎰⎰-----⋅-+⋅-+⋅+-⋅=T T TT T T T x dt A A Adt A Adt A dt A A T R τττττ即：)43()(2TA R x ττ--=第三章 信息论基础知识1、某装置的正常工作温度保持在35—40℃之间。

测试技术复习资料 第七章 测试信号的处理与分析 考试重点一、选择题1. 两个正弦信号间存在下列关系：（ B ）A. 同频相关，不同频也相关B. 同频相关，不同频不相关C. 同频不相关，不同频相关D. 同频不相关，不同频也不相关2. 自相关函数是一个（ B ）函数。

A. 奇B. 偶C. 非奇非偶D. 三角3. 如果一信号的自相关函数)(τx R 呈现一定周期的不衰减，则说明该信号（ B ）。

A. 均值不为0B. 含有周期分量C. 是各态历经的D. 不含有周期分量4. 正弦信号的自相关函数是（ A ），余弦函数的自相关函数是（C ）。

A. 同频余弦信号B. 脉冲信号C. 偶函数D. 正弦信号5.经测得某信号的相关函数为一余弦曲线，则其（ C ）是正弦信号的（ D ）。

A. 可能B. 不可能C. 必定D. 自相关函数6. 对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录的时间不变时，则（ C ）。

A. 泄漏误差就越大B. 量化误差就越小C. 采样点数就越多D. 频域上的分辨率就越低7. 把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是（ B ）。

A. 记录时间太长B. 采样间隔太宽C. 记录时间太短D. 采样间隔太窄8. 若有用信号的强度、信噪比越大，则噪声的强度（C ）。

A. 不变B. 越大C. 越小D. 不确定9. A/D 转换器是将（ B ）信号转换成（ D ）信号的装置。

A. 随机信号B. 模拟信号C. 周期信号D. 数字信号10. 两个同频方波的互相关函数曲线是（ C ）。

A. 余弦波B. 方波C. 三角波D. 正弦波11. 已知x （t ）和y （t ）为两个周期信号，T 为共同的周期，其互相关函数的表达式为（ C ）。

A.dt t y t x T T )()(210⎰+τ B. dt t y t x TT )()(210⎰+τ C. dt t y t x T T )()(10⎰+τ D. dt t y t x T T )()(210⎰-τ 12. 两个不同频率的简谐信号，其互相关函数为（ C ）。

一、判断题（对者打√，错者打 ╳ ；每小题1分，共10分）1、磁电式传感器由于存在运动部分，因此不能用于高频测量。

（ × ）2、传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。

（ √ ）3、半导体应变片的灵敏度比金属应变片高，线性和稳定性也比后者好。

（ × ）4、平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征。

（ × ）5、滤波器的带宽表示其频率分辨率，带宽越窄分辨率越高。

（ √ ）6、由周期信号相互叠加的信号必为周期信号。

（ × ）7、压电式传感器的电荷灵敏度与外电路（连接电缆、前置放大器）无关，电压灵敏度则受外电路的影。

（ √ ）8、调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频振荡波的某个参数，使其按被测信号的规律变化，以利于信号的放大与传输。

（ √ ）9、如果采样频率不能满足采样定理，就会引起频谱混叠。

（ √ ）10、理想脉冲信号的频谱为常数，这样的频谱称为均匀谱或者白色谱。

（√ ）二、单项选择题（每小题2分，共20分）1、低通滤波器的截止频率是幅频特性值等于( B )时所对应的频率（0A 为0 f 时对应的幅频特性值）。

A ．2/0AB ．2/0AC ．3/0AD ．4/0A2、在同步调制与解调中要求载波（ B ）。

A ．同频反相B ．同频同相C ．频率不同、相位相同D ．频率不同、相位相反3、周期信号在时域内按时间间隔T s 采样后，其频谱将具有（ A ）特征。

A. 周期、离散B. 非周期、离散C. 周期、连续D. 非周期、连续4、自相关函数是τ的偶函数，互相关函数是τ的( B )。

A. 奇函数B. 非奇非偶函数C. 偶函数D. 既奇又偶函数A ．随机信号B ．模拟信号C ．周期信号D ．数字信号6、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（ A ）。

A ．1℃B ．0.5℃C ．2℃D ．20℃7、测量信号经过频率调制后，所得到的调频波的频率是随（ A ）而变化的。