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一、填空题（每空0.5分，共15分）1、非周期信号可分为瞬变非周期信号和信号。
２、均方值Ψx2表示的是信号的，它与均值μx、方差σx2的关系是。
３、测试系统的静态特性指标有、、。
４、测试系统的组成类型大体分为和。
５、当时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于。
６、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合、的变化，才能使输出有最大值７、信号分析的过程主要包括：、。
８、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在。
９、在数据采集系统中，常采用放大器。
10、根据载波受调制的参数的不同，调制可分为、、。
11、压控振荡器的输出电压是方波信号，其与输入的控制电压成线性关系。
12、调频波的解调电路称为。
13、滤波器的频率分辨力主要由其决定。
14、决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。
15、带通滤波器可由低通滤波器（f c2）和高通滤波器（f c1）而成（f c2> f c1）。
16、用滤波的方法从信号提取的频率成分越窄，即带宽越小，需要的时间就越。
17、如信号的自相关函数为Acosωτ，则其均方值Ψx2= 。
18、低通滤波器对阶跃响应的建立时间T e带宽B成、，或者说它们之间的乘机是。
19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。
二、问答题（共30分）１、什么是测试？简述测试技术的含义。
（10分）２、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？（10分）３、简述调幅波的特点。
（10分）三、计算题（共55分）１、已知信号x(t)=e-t (t≥0)，(1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。
(2) 求x(t)的自相关函数R x (τ) 。
（10分）2、求周期信号x(t)＝cos10t + sin (100t－45° ) 通过时间常数为0.005s的一阶系统的输出信号。
（10分）3、磁电式速度传感器线圈平均直径D=25mm，气隙磁感应强度B=6000Gs，如传感器的灵敏度S=600mv/cm/s，则工作线圈匝数应为多少？（7分）4、已知调幅波x m(t)＝(100 + 30 cosΩt +20 cos3Ωt )cosωc t ，其中f c =10KHz，fΩ=500Hz 。
第二章习题一、选择题2.非线性度是表示定度曲线（ ）的程度。
A.接近真值B.偏离其拟合直线C.正反行程的不重合3.测试装置的频响函数H （j ω）是装置动态特性在（ ）中的描述。
A ．幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域5.下列微分方程中（ ）是线性系统的数学模型。
A.225d y dy dx t y x dt dt dt ++=+ B. 22d y dx y dt dt+= C.22105d y dy y x dt dt -=+ 6.线性系统的叠加原理表明（ ）。
A.加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（ ）。
A.精度B.灵敏度C.精密度D.分辨率8.一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（ ）。
A.越宽B. 越窄C.不变10.线性装置的灵敏度是（ ）。
A.随机变量B.常数C.时间的线性函数12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是系统的（ ）。
A.幅频特性B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数13.时间常数为τ的一阶装置，输入频率为 1ωτ=的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ ）。
A.-45° B-90° C-180°14.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ ）。
A.卷积B.傅氏变换对C.拉氏变换对D.微分16.对某二阶系统输入周期信号 000()sin()x t A t ωϕ=+，则其输出信号将保持（）。
A.幅值不变，频率、相位改变B.相位不变，幅值、频率改变C.频率不变，幅值、相位可能改变18.二阶系统的阻尼率ξ越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（）。
A.越大B.越小C.不存在D.无关19.二阶装置引入合适阻尼的目的是（）。
A.是系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好的幅频、相频特性20.不失真测试条件中，要求幅频特性为（），而相频特性为（）。
第二章习题一、选择题2.非线性度是表示定度曲线（ ）的程度。
A.接近真值B.偏离其拟合直线C.正反行程的不重合3.测试装置的频响函数H （j ω）是装置动态特性在（ ）中的描述。
A ．幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域5.下列微分方程中（ ）是线性系统的数学模型。
A.225d y dy dx t y x dt dt dt ++=+ B. 22d y dx y dt dt+= C.22105d y dy y x dt dt -=+ 6.线性系统的叠加原理表明（ ）。
A.加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（ ）。
A.精度B.灵敏度C.精密度D.分辨率8.一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（ ）。
A.越宽B. 越窄C.不变10.线性装置的灵敏度是（ ）。
A.随机变量B.常数C.时间的线性函数12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是系统的（ ）。
A.幅频特性B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数13.时间常数为τ的一阶装置，输入频率为 1ωτ=的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ ）。
A.-45° B-90° C-180°14.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ ）。
A.卷积B.傅氏变换对C.拉氏变换对D.微分16.对某二阶系统输入周期信号 000()sin()x t A t ωϕ=+，则其输出信号将保持（）。
A.幅值不变，频率、相位改变B.相位不变，幅值、频率改变C.频率不变，幅值、相位可能改变18.二阶系统的阻尼率ξ越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（）。
A.越大B.越小C.不存在D.无关19.二阶装置引入合适阻尼的目的是（）。
A.是系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好的幅频、相频特性20.不失真测试条件中，要求幅频特性为（），而相频特性为（）。
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。
第一章 时域离散信号与离散系统1－1 给定信号：⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤-+=其它,040,614,52)(n n n n x（1） 画出x(n)序列的波形，标上各序列值；（2） 试用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列； （3） 令x 1(n)=2x(n-2),试画出x 1(n)波形； （4） 令x 2(n)=2x(n+2)，试画出x 2(n)波形； （5） 令x 3(n)=x(2-n)，试画出x 3(n)波形。
1－2 有序列如下图所示请计算x e (n)=[x(n)+x(-n)]/2，并画出波形。
1－3 试判断 （1）∑-∞==nm m x n y )()(（2）y(n)=[x(n)]2 （3）)792sin()()(ππ+=n n x n y是否线性系统，并判断（2）、（3）是否移不变系统。
1－4设线性时不变系统的单位脉冲响应h(n)和输入序列x(n)如图所示，要求画出y(n)的波形。
1－5 已知线性移不变系统的输入为x(n)=δ(n)-δ(n-2),系统的单位抽样响应为h(n)=0.5n R3(n)，试求系统的输出y(n)1－6 设有一系统，其输入输出关系由以下差分方程确定：y(n)-0.5y(n-1)=x(n)+0.5x(n-1)设系统是因果性的。
（1）利用递推法求系统的单位抽样响应；（2）由（1）的结果，利用卷积和求输入x(n)=e jwn u(n)的响应。
第二章时域离散信号与系统的频域分析2－1 试求如下序列的傅立叶变换：（1）x1(n)=R5(n)（2）x2(n)=u(n+3)-u(n-4)2－2 设⎩⎨⎧==其它,01,0,1)(n n x ，将x(n)以4为周期进行周期延拓，形成周期序列~)(n x ，画出x(n)和~)(n x 的波形，求出~)(n x 的离散傅立叶级数~)(k X 和傅立叶变换。
2－3 设如图所示的序列x(n)的FT 用X(e jw )表示，不直接求出X(e jw )，确定并画出傅立叶变换实部Re[X(e jw )]的时间序列x e (n)2－4 求序列-2-n u(-n-1)的Z 变换及收敛域：2－5 已知)(2||5.02523)(211n x z zzz z X 对应的原序列，求收敛<<+--=---2－6 分别用长除法、部分分式法求以下X(z)的反变换：21||,411311)(21>--=--z zz z X2－7 用Z 变换法解下列差分方程：y(n)-0.9y(n-1)=0.05u(n),y(-1)=1,y(n)=0,n<-12－8 研究一个输入为x(n)和输出为y(n)的时域线性离散移不变系统，已知它满足)()1()(310)1(n x n y n y n y =++--，并已知系统是稳定的，试求其单位抽样响应。
![地大《检测与信号处理技术》在线作业二[60800]](https://uimg.taocdn.com/16a4ac6002d276a201292e7c.webp)
(08 分)1.某放大电路如图所示，已知A 1、A 2为理想运算放大器。
（1）当I I I u u u ==21时，证明输出电压o u 与输入电压I u 间的关系式为I o u R R R R u ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=31421。
（2）当21=I u V 时，8.1=o u V ， 问1R 应取多大?(10 分)2.左下图示放大电路中，A 1、A 2为理想运算放大器，已知5.01=I u mV ，5.02-=I u mV 。
（1）分别写出输出电压01u 、2o u 、o u 的表达式，并求其数值。
（2）若不慎将1R 短路，问输出电压o u ＝？(06 分)3.右上图示放大电路中，已知A 1、A 2为理想运算放大器。
（1）写出输出电压o u 与输入电压1I u 、2I u 间的关系式。
（2）已知当1I u =1V 时， o u ＝3V ，问2I u ＝？(10 分)4.电流-电流变换电路如图所示，A 为理想运算放大器。
（1）写出电流放大倍数SL i I I A =的表达式。
若=S I 10mA ，L I ＝？ （2）若电阻F R 短路，L I ＝？(10 分)5.电流放大电路如左下图所示，设A 为理想运算放大器。
（1）试写出输电流L I 的表达式。
（2）输入电流源L I 两端电压等于多少？(10 分)6.大电流的电流－电压变换电路如右上图所示，A 为理想运算放大器。
（1）导出输出电压O U 的表达式)(I O I f U =。
若要求电路的变换量程为1A ～5V ，问3R ＝？（2）当I I ＝1A 时，集成运放A 的输出电流O I ＝？(08 分)7.基准电压－电压变换器电路如下图所示，设A 为理想运算放大器。
（1）若要求输出电压U o 的变化范围为4.2～10.2V ，应选电位器R W ＝？（2）欲使输出电压U o 的极性与前者相反，电路将作何改动？(10 分)8.同相比例运算电路如图所示，已知A 为理想运算放大器，其它参数如图。
测试技术与信号处理题库第⼀章习题测试信号的描述与分析⼀、选择题1.描述周期信号的数学⼯具是（）。
A.相关函数B.傅⽒级数C. 傅⽒变换D.拉⽒变换2. 傅⽒级数中的各项系数是表⽰各谐波分量的（）。
A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（）。
A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果⼀个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是（）。
A.有限的B.⽆限的C.可能是有限的，也可能是⽆限的5.下列函数表达式中，（）是周期信号。
A. 5cos10()0x t ππ ≥?= ? ≤?当t 0当t 0B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C .()20cos20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.多种信号之和的频谱是（）。
A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的７.描述⾮周期信号的数学⼯具是（）。
A.三⾓函数B.拉⽒变换C.傅⽒变换D.傅⽒级数８.下列信号中，（）信号的频谱是连续的。
A.12()sin()sin(3)x t A t B t ω?ω?=+++B.()5sin 303sin50x t t t =+ C.0()sin at x t e t ω-=?９.连续⾮周期信号的频谱是（）。
A.离散、周期的B.离散、⾮周期的C.连续⾮周期的D.连续周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的⾼频成分（）。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进⾏时移，则频域信号将会（）。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移相12.已知 ()12sin ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞-∞?-的函数值为（）。
A ．6 B.0 C.12 D.任意值13.如果信号分析设备的通频带⽐磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度（），则也可以满⾜分析要求。
1. 在数字通信系统中，以下哪种调制方式最常用于提高频谱效率？A. ASKB. FSKC. PSKD. QAM2. 下列哪个不是数字信号处理的基本操作？A. 滤波B. 编码C. 放大D. 抽样3. 在通信系统中，信道编码的主要目的是什么？A. 提高数据传输速率B. 减少信号带宽C. 提高信号功率D. 提高数据传输的可靠性4. 以下哪种信号处理技术可以用于去除信号中的噪声？A. 傅里叶变换B. 小波变换C. 自适应滤波D. 以上都是5. 在无线通信中，多径效应会导致什么问题？A. 信号衰减B. 信号延迟C. 信号失真D. 信号增强6. 以下哪种技术可以用于解决多径效应问题？A. 分集接收B. 频率选择性衰落C. 时间选择性衰落D. 空间选择性衰落7. 在通信系统中，以下哪种编码方式可以提供错误检测和纠正？A. 曼彻斯特编码B. 差分曼彻斯特编码C. 汉明码D. 格雷码8. 下列哪个不是数字信号处理的应用领域？A. 音频处理B. 视频处理C. 图像处理D. 机械加工9. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以提高系统的抗干扰能力？A. 扩频技术B. 压缩技术C. 加密技术D. 解码技术10. 下列哪个是数字信号处理中的基本概念？A. 采样率B. 量化误差C. 信号带宽D. 以上都是11. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输距离？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术12. 下列哪个不是数字信号处理中的滤波器类型？A. 低通滤波器B. 高通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器13. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输速率？A. 多址技术B. 调制技术C. 编码技术D. 解码技术14. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是15. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输质量？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术16. 下列哪个不是数字信号处理中的基本概念？A. 采样率B. 量化误差C. 信号带宽D. 信号强度17. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输效率？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术18. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是19. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输距离？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术20. 下列哪个不是数字信号处理中的滤波器类型？A. 低通滤波器B. 高通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器21. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输速率？A. 多址技术B. 调制技术C. 编码技术D. 解码技术22. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是23. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输质量？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术24. 下列哪个不是数字信号处理中的基本概念？A. 采样率B. 量化误差C. 信号带宽D. 信号强度25. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输效率？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术26. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是27. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输距离？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术28. 下列哪个不是数字信号处理中的滤波器类型？A. 低通滤波器B. 高通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器29. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输速率？A. 多址技术B. 调制技术C. 编码技术D. 解码技术30. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是31. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输质量？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术32. 下列哪个不是数字信号处理中的基本概念？A. 采样率B. 量化误差C. 信号带宽D. 信号强度33. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输效率？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术34. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是35. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输距离？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术36. 下列哪个不是数字信号处理中的滤波器类型？A. 低通滤波器B. 高通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器37. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输速率？A. 多址技术B. 调制技术C. 编码技术D. 解码技术38. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是39. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输质量？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术40. 下列哪个不是数字信号处理中的基本概念？A. 采样率B. 量化误差C. 信号带宽D. 信号强度41. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输效率？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术42. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是43. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输距离？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术44. 下列哪个不是数字信号处理中的滤波器类型？A. 低通滤波器B. 高通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器45. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输速率？A. 多址技术B. 调制技术C. 编码技术D. 解码技术46. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是47. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输质量？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术48. 下列哪个不是数字信号处理中的基本概念？A. 采样率B. 量化误差C. 信号带宽D. 信号强度49. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输效率？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术50. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是51. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输距离？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术52. 下列哪个不是数字信号处理中的滤波器类型？A. 低通滤波器B. 高通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器53. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输速率？A. 多址技术B. 调制技术C. 编码技术D. 解码技术54. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是55. 在通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输质量？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术56. 下列哪个不是数字信号处理中的基本概念？A. 采样率B. 量化误差C. 信号带宽D. 信号强度57. 在数字通信系统中，以下哪种技术可以用于提高信号的传输效率？A. 调制技术B. 解调技术C. 中继技术D. 编码技术58. 下列哪个是数字信号处理中的重要工具？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 以上都是答案：1. D2. C3. D4. D5. C6. A7. C8. D9. A10. D11. C12. D13. A14. D15. D16. D17. A18. D19. C20. D21. A22. D23. D24. D25. A26. D27. C28. D29. A30. D31. D32. D33. A34. D35. C36. D37. A38. D39. D40. D41. A42. D43. C44. D45. A46. D47. D48. D49. A50. D51. C52. D53. A54. D55. D56. D57. A58. D。
地大《检测与信号处理技术》在线作业一一、单选题（共 15 道试题，共 30 分。
）1. 弹性压力传感器的特点描述正确的是()。
. 结构简单. 测量范围大、精度高. 线性特性较好. 以上全对正确答案：2. 选择流量计须考虑()。
. 测量条件. 仪表价格. 管道尺寸. 以上全对正确答案：3. 根据电测量方法的不同，可将弹性压力传感器划分为()。
. 电位器式压力传感器. 电感式压力传感器. 电容式压力传感器. 以上全对正确答案：4. 哪些不属于涡轮式流量计的特点()。
. 有较高的精确度. 量程比宽. 测量范围宰. 动态特性好正确答案：5. 非接触式测温仪表特点描述错误的是()。
. 检测部分与被测对象不直接接触. 不破坏原有温场. 便于对运动物体测量. 容易破坏原有温场正确答案：6. 热电偶基本原理描述错误的是()。
. 两电极材料相同，输出电动势为零. 两接点温度相同，输出电动势为零. 两接点温度相同，输出电动势为无穷大正确答案：7. 符合热电偶测温的特点的有()。
. 热电偶一般是不需电源的发电式传感器. 感温部分是很小的焊点，所以一般测量的是某点的温度. 同类材料制成的热电阻不如热电偶测温上限高. 以上都对正确答案：8. 铜电阻的特点描述错误的是()。
. 价格便宜. 精度较低. 易于氧化. 精度较高正确答案：9. 不符合热电阻测温的特点的有()。
. 测量必须借助外加电源. 测量时，将电流加入热电阻，通过测量电阻两端的电压，推导出电阻值. 感温部分是很小的焊点，所以一般测量的是某点的温度. 感温部分的尺寸比较大，一般测出的是该空间的平均温度。
正确答案：10. 关于模拟法的特点描述错误的()。
. 简单. 经济. 目前在有些场合仍然被采用. 它是目前最好的测量频率的方法正确答案：11. 差压式流量计特点描述不准确的是()。
. 测量方法复杂. 工作可靠. 适应性强. 使用寿命长正确答案：12. 为保证接入补偿导线后不影响原热电偶回路热电势的测量值，必须注意()。
测试技术与信号处理习题解答第一章 信号的分类与描述1-1 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|c n |–ω和φn –ω图，并与表1-1对比。
解答：在一个周期的表达式为00 (0)2() (0)2T A t x t T A t ⎧--≤<⎪⎪=⎨⎪≤<⎪⎩积分区间取（-T/2，T/2）00000002202002111()d =d +d =(cos -1) (=0, 1, 2, 3, )T T jn tjn tjn t T T n c x t et Aet Ae tT T T Ajn n n ωωωππ-----=-±±±⎰⎰⎰所以复指数函数形式的傅里叶级数为001()(1cos )jn tjn tnn n Ax t c ejn en ∞∞=-∞=-∞==--∑∑ωωππ，=0, 1, 2, 3, n ±±±。
(1cos ) (=0, 1, 2, 3, )0nI nR A c n n n c ⎧=--⎪±±±⎨⎪=⎩ππ21,3,,(1cos )00,2,4,6,n An A c n n n n ⎧=±±±⎪==-=⎨⎪=±±±⎩πππ1,3,5,2arctan 1,3,5,200,2,4,6,nI n nR πn c πφn c n ⎧-=+++⎪⎪⎪===---⎨⎪=±±±⎪⎪⎩图1-4 周期方波信号波形图没有偶次谐波。
其频谱图如下图所示。
1-2 求正弦信号0()sin x t x ωt =的绝对均值x μ和均方根值rms x 。
解答：00002200000224211()d sin d sin d cos TTT Tx x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T T T ωT ωπ====-==⎰⎰⎰222200rms000111cos 2()d sin d d 22T T T x x ωtx x t t x ωt t t T T T-====⎰⎰⎰1-3 求指数函数()(0,0)atx t Ae a t -=>≥的频谱。
测试技术与信号处理复习题（客观题）第1、3 章一、判断题. 1. 对多次测量的数据取算数平均值，就可以减少随机误差的影响。
（√ ）2. 传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。
（√ ）3. 一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在随机误差的缘故。
（√ ）4. 一台仪器的重复性很好，但其静态测量结果也可能存在很大的误差。
（√ ）5. 频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率。
（√ ）6. 固有频率f n = 600 Hz 的振动子测量600Hz 的谐波信号，输出不会失真。
（× ）7. 若振动子的固有频率f n = 400 Hz，则其工作频率范围为0 ~ 400 Hz。
（× ）8. 测试系统的幅频特性在工作频带内通常是频率的线性函数，而线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。
（× ）9. 线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。
（× ）10. 测量系统的固有频率越高，其灵敏度也越高。
（× ）11. 一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测试范围越窄。
（√ ）12. 同一测量系统，测量有效频带不同的信号时肯定表现出不同的幅频特性。
（× ）13. 一阶系统的时间常数τ 越小越好。
（√ ）14. 一般的机械系统都可近似看成是二阶的“质量-弹簧-阻尼”系统。
（√ ）15. 在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。
（√ ）16. 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 (t) ,而与系统的物理模型无关。
（√ ）17. 测试装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。
（× ）18. 随机误差不可能被修正，但在了解其统计规律之后，还是可以控制和减少它们对测量结果的影响。
（√ ）19. 实际测试系统的输出与输入之间保持严格的线性关系（× ）20. 测试装置的相频特性表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。
一、填空（每空1份，共20分）1． 测试技术的基本任务是 。
2． 从时域看，系统的输出是其输入与该系统 的卷积。
3． 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。
4． 如果一个信号的最高频率为50Hz ，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于 Hz 。
5． 在桥式测量电路中，根据其 的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。
6． 金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用 变化引起的电阻变化。
7． 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。
8． 带通滤波器的上下限截止频率为fc 2、fc 1，其带宽B = ；若其带宽为1/3倍频程则fc 2 = fc 1。
10 根据载波受调制的参数不同，调制可分为 、 、 。
11 相关滤波的工作原理是 。
12 测试装置的动态特性可以用 函数、 函数和函数进行数学描述。
四、简答题（每题5分，共30分）1． 已知周期方波的傅立叶级数展开式为⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t t A t x 0005sin 513sin 31sin 8)(ωωωπ 试绘出该周期方波的单边幅值谱，并说明其频谱特点。
2． 何谓不失真测试？实现测试不失真的测试装置的幅频和相频特性应如何？3． 信号的预处理包括那些环节？4． 为什么在动态电阻应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮？5． 测得两个同频正弦信号的相关函数波形如图1，问：图1（1） 这一波形是自相关函数还是互相关函数？为什么？（2） 从波形中可以获得信号的哪些信息？五、计算题（共14分）1． （6分）已知低通滤波器的频率响应函数为ωτωj H +=11)(， 式中 s 05.0=τ 当输入信号为)45100cos(5.0)60cos(6.0)( -+=t t t x 时，求滤波器的稳态输出)(t y 2． （4分）有一信号)cos()(ϕω+=t A t x ，初始相角ϕ为一随机变量；试求 1）求其自相关函数；2）确定其均值和方差。
信号处理-习题（答案）数字信号处理习题解答第二章数据采集技术基础2.1 有一个理想采样系统，其采样角频率Ωs =6π，采样后经理想低通滤波器H a (j Ω)还原，其中≥Ω<Ω=Ωππ30321)(，，j H a 现有两个输入，x 1(t )=cos2πt ，x 2(t )=cos5πt 。
试问输出信号y 1(t )，y 2(t )有无失真？为什么？分析：要想时域采样后能不失真地还原出原信号，则采样角频率Ωs 必须大于等于信号谱最高角频率Ωh 的2倍，即满足Ωs ≥2Ωh 。
解：已知采样角频率Ωs =6π，则由香农采样定理，可得因为x 1(t )=cos2πt ，而频谱中最高角频率πππ32621=<=Ωh ，所以y 1(t )无失真；因为x 2(t )=cos5πt ，而频谱中最高角频率πππ32652=>=Ωh ，所以y 2(t )失真。
2.2 设模拟信号x (t )=3cos2000πt +5sin6000πt +10cos12000πt ，求：（1）该信号的最小采样频率；（2）若采样频率f s =5000Hz ，其采样后的输出信号；分析：利用信号的采样定理及采样公式来求解。
○1采样定理采样后信号不失真的条件为：信号的采样频率f s 不小于其最高频率f m 的两倍，即f s ≥2f m○2采样公式 )()()(s nT t nT x t x n x s===解：（1）在模拟信号中含有的频率成分是f 1=1000Hz ，f 2=3000Hz ，f 3=6000Hz∴信号的最高频率f m =6000Hz由采样定理f s ≥2f m ，得信号的最小采样频率f s =2f m =12kHz （2）由于采样频率f s =5kHz ，则采样后的输出信号-???? ????? ??=?+???? ????? ??-???? ????? ??=????++???? ????? ??-+???? ????? ??=?+???? ????? ??+???? ????? ??=???====n n n n n n n n n n n f n x nT x t x n x s s nT t s522sin 5512cos 13512cos 10522sin 5512cos 35112cos 105212sin 5512cos 3562cos 10532sin 5512cos 3)()()(πππππππππππ 说明：由上式可见，采样后的信号中只出现1kHz 和2kHz 的频率成分，即kHzf f f kHzf f f ss 25000200052150001000512211======，，若由理想内插函数将此采样信号恢复成模拟信号，则恢复后的模拟信号()()t t t f t f t y ππππ4000sin 52000cos 132sin 52cos 13)(21-=-=可见，恢复后的模拟信号y (t ) 不同于原模拟信号x (t )，存在失真，这是由于采样频率不满足采样定理的要求，而产生混叠的结果。
《检测与信号处理技术》模拟题（补）一．名词解释1、容许误差：测量仪器在使用条件下可能产生的最大误差范围，它是衡量仪器的重要指标，测量仪器的准确度、稳定度等指标皆可用容许误差来表征。
2、附加误差：当使用条件偏离规定的标准条件时，除基本误差外还会产生的误差，3、动态误差：在被测量随时间变化很快的过程中测量所产生的附加误差。
4、精确度：它是准确度与精密度两者的总和，即测量仪表给出接近于被测量真值的能力，准确度高和精密度高是精确度高的必要条件。
5、迟滞：迟滞特性表明仪表在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输入——输出曲线不重合的程度。
6、静态误差：测量过程中，被测量随时间变化缓慢或基本不变时的测量误差。
7、灵敏度：它表征仪表在稳态下输出增量对输入增量的比值。
它是静态特性曲线上相应点的斜率。
8、精密度：对某一稳定的被测量在相同的规定的工作条件下，由同一测量者，用同一仪表在相当短的时间内连续重复测量多次，其测量结果的不一致程度，不一致程度愈小，说明测量仪表越精密，精密度反映测量结果中随机误差的影响程度。
9、灵敏限：当仪表的输入量相当缓慢地从零开始逐渐增加，仪表的示值发生可察觉的极微小变化，此时对应的输入量的最小变化值称为灵敏限，它的单位与被测量单位相同。
10、重复性：表示仪表在输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，所有特性曲线不一致的程度。
特性曲线一致，重复性好，误差也小。
11、线性度：仪表的静态输入——输出校准（标定）曲线与其理论拟合直线之间的偏差。
二．简答题1、误差按其出现规律可分为几种，它们与准确度和精密度有什么关系？答：误差按出现规律可分为三种，即系统误差、随机误差和粗大误差。
（1）系统误差是指误差变化规律服从某一确定规律的误差。
系统误差反映测量结果的准确度。
系统误差越大，准确度越低，系统误差越小，准确度越高，（2）随机误差是指服从大数统计规律的误差。
随机误差表现了测量结果的分散性，通常用精密度表征随机误差的大小。
随机误差越大，精密度越低，随机误差越小，精密度越高，即表明测量的重复性越好。
（3）粗大误差是指在一定的条件下测量结果显著地偏离其实际值时所对应的误差，从性质上来看，粗差并不是单独的类别，它本身既可能具有系统误差的性质，也可能具有随机误差的性质，只不过在一定测量条件下其绝对值特别大而已。
2、原来测量水的差压式流量计、现在用来测量相同测量范围的油的流量，读数是否正确？为什么？答：不正确。
因为压差P ∆与流体流量V q 的关系ραεPdq V ∆=2412中包含密度ρ一项。
3、常用的减少系统误差的方法有哪些？解： 引入修正值法、零位式测量法、替换法（替代法、代替法）和对照法（交换法）。
4、试比较热电偶测温与热电阻测温有什么不同。
答：（1）同样温度之下，热电阻输出信号较大，易于测量。
以0～100ºC 为例，如用K 热电偶，输出为4.095mV ；用S 热电偶更小，只有0.643mV 。
但用铂热电阻，如0ºC 时为100Ω，则100ºC 时为139.1Ω，电阻增加量为39.1Ω；如用铜热电阻，电阻增加量可达42.8Ω。
测量毫伏级的电动势，显然不如测几十欧的电阻增量容易。
（2）热电阻对温度的响应是阻值的增量，必须借助桥式电路或其它措施。
将起始阻值减掉才能得到反映被测温度的电阻增量。
通常起始阻值是对应于0t C =︒时的阻值0R 。
热电偶对温度的响应是全部热电动势，对参比温度00t C =︒而言不需要减起始值，因为起始值为零。
（3）热电阻的测量必须借助外加电源，测量时，将电流加入热电阻，通过测量电阻两端的电压，推导出电阻值。
热电偶只要热端、冷端温度不等，就会产生电动势，它是不需电源的发电式传感器。
（4）热电阻感温部分的尺寸较大，通常约几十毫米长，它测出的是该空间的平均温度。
热电偶的热端是很小的焊点，它测出的是该点的温度。
（5）同类材料制成的热电阻不如热电偶测温上限高。
由于热电阻必须用细导线绕在绝缘支架上构成，支架材质在高温下的物性限制了测温范围。
例如铂组成的热电偶可测1600℃，而铂热电阻却只能工作在1000ºC 以下（通常只到650ºC ）。
但在低温领域热电阻可用到－250ºC 。
热电偶一般用在0ºC 以上。
5、仪表放大器与一般放大器相比，具有哪些优点？应用在哪些场合？答：仪表放大器与一般的通用放大器相比具有以下优点：（1）输入阻抗高；（2）抗共模干扰能力强（即共模抑制比大）；（3）失调电压与失调电压漂移低、噪声低、闭环增益稳定性好；（4）增益可变，既可由内部预置，也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻设置。
主要应用于对电桥的输出电压和传感器检测的电压（幅值较小，共模电压较大）信号的放大上。
6、请指出下列误差属于哪类误差（系统误差、随机误差、粗大误差） （1）用一块普通万用表测量同一电压，重复测量15次后所得结果的误差。
（2）观测者抄写记录时错写了数据造成的误差。
（3）在流量测量中，流体温度、压力偏离设计值造成的流量误差。
答：（1）随机误差 （2）粗大误差 （3）系统误差 7、中间导体定律和标准电极定律的实用价值是什么？ 答：（1）中间导体定律由导体A 、B 组成的热电偶，当引入第三导体C 时，只要保持第三导体两端温度相同，接入导体后回路总电动势不变。
根据中间导体定律，我们可以在回路中引入各种仪表和连接导线，只要保证两结点温度一致，就可以对热电动势进行测量，而不影响热电偶的输出。
（2）标准电极定律如果两种导体A 、B 分别与第三种导体C 组成热电偶产生的热电动势已知，则由这两个导体A 、B 组成热电偶产生的热电动势可由下式计算：),(),(),(000T T E T T E T T E BC AC AB -= (6.6)这里采用的电极称为标准热电极，在实际应用中，一般标准热电极材料为纯铂。
这是因为铂易得纯态，物理化学性质稳定，熔点较高。
由于采用了标准电极，大大方便了热电偶的选配工作，只要知道了一些材料与标准热电极相配的热电动势，就可以用上述定律求出任何两种材料配成热电偶的热电动势。
8、在不平衡电桥设计时要注意哪些问题？答：（1）在工作点处将电桥调平。
（2）提高电桥的灵敏度，一种方法是提高供桥电源电压，但供桥电压过高，会使工作电桥电阻发热。
另一种方法是使四臂电桥电阻相等。
（3）在单臂电桥和双臂电桥（同相电桥）中，会产生非线性误差。
三．计算题1、按公式2V r h π=求圆柱体体积，若已知r 约为2cm ，h 约为20 cm ，要使体积的相对误差等于1%，试问r 和h 的测量误差应为多少？解：2V r h π=ln ln 22h r V r h r h V Vr h r hθθγθθγγ∂∂=+=+=+∂∂ 取 122r h V γγγ==则 0.25r γ= 0.5h γ=2、对某量进行10次测量，测得数据为14.7，15.0，15.2，14.8，15.5，14.6，14.9，14.8，15.1，15.0，试判断该测量列中是否存在系统误差。
解：测量数据及计算结果如下表所示。
用马利科夫准则判断，因n 为偶数，取5210==k ，求M 510160.8i ii M v v v =-=>>∑∑所以测量中必然有累进性系统误差存在。
用阿卑—赫梅特准则判断，得9110.3056i i A v v+==∑再用表中的数据求出均方根误差的平方值210210.62400.069319i i v n σ===≈-∑20.0760.208≈=显然21σ->n A故测量列中又含有周期性系统误差。
3、用镍铬一镍硅热电偶测量炉温，如果热电偶在工作时的冷端温度为30ºC ，测得的热电势指示值为33.34mV ，求被测炉温的实际值?解：已知：30H t C =︒，(,30)33.34AB E t mV =查镍铬一镍硅热电偶分度表可知：(30,0) 1.203AB E mV =故得：()()()(),0,3030,033.34 1.20334.543AB AB AB E t E t E mV =+=+= 再一次查分度表：(830,0)34.502AB E mV =，(840,0)34.909AB E mV = 被测炉温的实际值：()34.54334.5028301083134.90934.502t C -=+⨯=︒-。
4、已测定两个电阻：()110.00.1R =±Ω，21500.1%R =Ω±，试求两个电阻串联及并联时的总电阻及其相对误差。
解：串联：1210.0150160.0R R R =+=+=Ω0.11500.1%0.25θ=+⨯=Ω0.25100%0.156%160γ=⨯= 并联：121210.01509.37510.0150R R R R R ⋅⨯===Ω++()()2221121222121212R R R R R R R RR R R R R R θθθθθ∂∂=+=+∂∂++ ()()222215010.00.11500.1%0.088510.015010.0150=⨯+⨯⨯=++0.0885100%0.944%9.375γ=⨯=5、测量某电路的电流22.5I mA =，电压12.6U V =，测量的标准差分别为0.5I mA σ=，0.1U V σ=，求所耗功率P UI =及其标准差P σ。
解：12.622.50.2835P UI V mA W ==⨯=P σ==6.69mW ==6、用节流装置测量流量，配接一差压变送器，设其测量范围为0～10000Pa ，对应输出信号为4～20mA ，相应的流量为0～320m 3/h 。
求输出信号为16mA时，差压是多少？相应的流量是多少？解：体积流量与差压的关系为 V q =差压与输出电流的关系为 12P k I k ∆=⋅+由测量范围0～10000Pa ，对应输出电流4～20mA 可得1212041000020k k k k =+⎧⎨=+⎩ 则126252500k k =⎧⎨=-⎩所以 6252500P I ∆=-由测量范围0～10000Pa ，对应流量0～320m 3/h 可得3.2k === 所以V q = 输出信号16I mA = 差压()6251625007500P Pa ∆=⨯-= 流量3277V q m ==。
