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07 工程测试技术 第五章 第二讲 ppt课件

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工程测试技术PPT课件

工程测试技术PPT课件
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
②对策： a、制造时尽量使机械上，电气上对称； b、使用时，由后续电路进行补偿调零。
①降噪、②便于使用性能稳定的 交流放大器
相敏整流：①鉴别相位、②把交流变直流
种类：①半波相敏整流（检波）器 王光铨P76 ②单环形相敏检波器 吴旗P125 王光铨P144 ③三极管式 张肃文、高频电子电路 ④运放式 、P175;csy——968传感器试验台 ⑤LZX1全集成化相敏器;测试讲稿2/P175;王光铨P140
2R LU •S1 LU •S 和单臂电桥相比，灵敏度增大了一倍。 4RL 2L 输出电压的东西取决于电感变化的大
小，相位取决于电感变化的正、负号。
差动电感传感器本身的零点剩余电压： ①、原因、什么是？ 由于制造中的各种因素，如绕组尺寸，所选材料和安装等问题，使 衔铁处于中间初始位置时，输出电压不为零，或在调整时，对工作 电源基频可调到平衡，但对高次谐波难以调到平衡，造成零点输出 误差
5.2 互感式电感传感器：差动变压器
3、测量电路 1）、相敏整流
2）、
4、应用；用于测量位移及一切可以转换成位移的那些物理量
图2-62 差动变压器测量加速度的原理图
差动变压器位移传感器
案例：板的厚度测量
~
案例：张力测量
5.3 电涡流式传感器
1.原理:涡流效应
5.3 电涡流式传感器
2
2
R
L
5.3 电涡流式传感器

《工程测试技术》课件

《工程测试技术》课件
用尤为重要。
医疗器械测试
医疗器械的测试涉及到 患者的生命安全，因此 需要严谨的测试技术和
方法。
CHAPTER
02
测试技术基础知识
测试系统的基本构成
传感器
负责将物理量转化为电信号，是测试系统的首要环节 。
信号调理器
对传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以适 应后续的测量设备。
记录与分析仪器
用于记录和显示测量结果，常见的有示波器、频谱分 析仪等。
振动测试的应用
在机械制造、航空航天、交通运输等领域，振动 测试是设备故障诊断和结构安全评估的重要方法 。
位移与速度测试技术
01
位移与速度测试技术
通过测量物体的位移和速度，评估其运动状态和动态有线性可变差动变压器（LVDT）和编码器等，速度 传感器有光电码盘和霍尔元件等，它们能够将位移或速度信号转换为电 信号，便于测量和记录。
流量测试的应用
在石油、化工、水处理、环境监测等领域，流量测试是工艺控制和 节能减排的重要手段。
振动测试技术
1 2 3
振动测试技术
通过测量设备或结构的振动位移、速度和加速度 等参数，评估其动态特性和稳定性。
振动传感器
常用的振动传感器有电涡流传感器、压电传感器 和磁电传感器等，它们能够将振动信号转换为电 信号，便于测量和记录。
虚拟测试与仿真技术
要点一
总结词
虚拟测试与仿真技术将为工程测试提供更加全面、真实的 环境模拟。
要点二
详细描述
虚拟测试与仿真技术可以利用计算机生成各种虚拟环境， 实现对真实环境的逼真模拟。这不仅可以减少测试成本、 降低风险，还可以在产品设计阶段进行预测和优化，提高 产品的可靠性和性能。同时，虚拟测试与仿真技术还可以 应用于复杂系统的性能评估和优化，为工程测试提供更加 全面和准确的数据支持。

机械工程测试技术第5 章

机械工程测试技术第5 章
• 图５－１８ 所示为差动式电容加速度传感器结构。
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５. ４ 测量电路
• 环形二极管电容测量电路原理如图５－１４ 所示,输入方波加在电桥 的Ａ 点和地之间,Ｃｘ为被测电容,Ｃｄ为平衡电容传感器初始电容的 调零电容,Ｃ 为滤波电容,Ａ 为直流电流表。 在设计时,由于方波脉冲 宽度足以使电容器Ｃｘ和Ｃｄ充、放电过程在方波平顶部分结束,因此, 电桥将发生如下的过程。
的ΔＣ 可以增大,从而使传感器灵敏度提高。
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５. １ 工作原理和结构
• 但ｄ０ 过小,容易引起电容器击穿或短路。 因此,极板间可采用高介电 常数的材料(云母、塑料膜等)作为介质,如图５－４ 所示,此时电容变 为
• 云母片的相对介电常数是空气的７ 倍,其击穿电压不小于１ ０００ ｋ Ｖ/ ｍｍ,而空气仅为３ ｋＶ/ ｍｍ。 因此有了云母片,极板间起始距 离可大大减小。
• 一般变极板间距离电容式传感器的起始电容为２０~１００ ｐＦ,极板 间距离为２５~２００ μｍ。最大位移应小于间距的１/１０,故在微位 移测量中应用最广。
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５. １ 工作原理和结构
• ５. １. ２ 变面积型电容式传感器
• 图５－５ 所示为变面积型电容式传感器原理结构示意图。 被测量通 过动极板移动引起两极板有效覆盖面积Ｓ 改变,从而得到电容量的变 化。 当动极板相对于定极板沿长度方向平移Δｘ 时,则电容变化量为
薄膜等的厚度,也可用来测量粮食、纺织品、木材或煤等非导电固体 介质的湿度。 图５－８ 所示为变介质型电容式传感器常用的结构形 式,图中两平行电极固定不动,极距为ｄ０,相对介电常数为εｒ２ 的电介 质以不同深度插入电容器中,从而改变两种介质的极板覆盖面积。 传 感器总电容量为

《工程测试技术》第五章电阻应变片

《工程测试技术》第五章电阻应变片
R3 R3 R3 , R 4 R 4 R4
U0
R R
UI
1 4
U I S ( 1 2 3 4 )
Uo
R0 R0
UI
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电桥的工作特性:
1）不同的接桥方式具有不同的电桥灵敏度，尽量采 用半桥双臂或全桥方式。
①提高灵敏度——半桥双臂或全桥联接 相对桥臂：同极性 相邻桥臂：反极性 ②实现温度补偿——全桥自动补偿 半桥双臂：邻臂(同一温度场) ③消除非测量载荷的干扰影响
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
测量用应变片
1 1 p 1M ; 3 3 p 3M ;
2 0; 4 0;
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电阻应变片
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电阻应变片的选择、粘贴技术 1）目测电阻应变片有无折痕、断丝 等缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。 2）用数字万用表测量应变片电阻值大小。同一电桥 中各应变片之间阻值相差不得大于0.5欧姆。
3）试件表面处理：贴片处用细纱纸打磨干净，用 酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。
又 1M 3 M ; 总 1 p 3 p 2
U 0 1 4 U IS 总 1 2
p
U IS p
补偿用应变片
测量P消除M的影响
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
2、温度误差及补偿
温度误差——附加应变 1)电阻温度效应
R R t
对半导体材料，压阻效应为主：
dR R
被测量

《机械工程测试技术》第五章 PPT资料共69页

《机械工程测试技术》第五章 PPT资料共69页

数字的数的过程。
（4）编码：将经过量化的值变为二进制数字的过程
。
2019年9月28日星期六
机械工程测试技术基础
7
第二节 信号数字化出现的问题
一 概述（以计算一个模拟信号的频谱为例） 采样
采样：就是用一个等时距的周期脉冲序列s(t)
去乘x(t)，Ts 采样间隔；1/Ts=fs 采样
频率图；5-2 原模拟信-号fm 及其幅频谱
现负值。 2
2019年9月28日星期六
机械工程测试技术基础
22
（三）、 汉宁窗（余弦窗)
特 点：旁瓣明显降低，有
抑制泄漏的作用，但主瓣较 宽，致使频率分辨能力较差。
应 用：在截断随机信号或
非整周期截断周期函数时， 为了平滑或削弱截取信号的 两端，减小泄漏，宜加汉宁 窗。
2019年9月28日星期六
2019年9月28日星期六
机械工程测试技术基础
18
截断
T： 窗宽
图5-5 时窗函数及其幅频谱 N=T/Ts ：序列长度
图5-6 有限长离散信号及其幅频谱
2019年9月28日星期六
机械工程测试技术基础
19
四 截断、泄漏和窗函数 截断就是将信号乘以时域的有限宽矩形窗函数。实际 是取有限长的信号，从数学处理上看，就是乘以时域 的有限宽矩形窗函数。 x(t)是带限信号，截断后成为无限带宽信号，信号能量 在频率轴分布扩展的现象称为泄漏。
机械工程测试技术基础
11
二 时域采样、混叠和采样定理
长度为 T 的连续信号x(t)，采样得到的离散时间序列为
x(n)=x(nTs)=x(n/fs) n=0,1,2,…N-1
(5-2)
Ts—采样间隔；N—序列长度，N=T/Ts；fs—采样频率

工程测试技术基础第五章信号调理

工程测试技术基础第五章信号调理

5.3调制与解调
动手做： 用个人测试实验室中数字 信号发生器、波形运算器 等软件芯片，设计一个非 抑制调幅与解调系统。
5.3调制与解调
4 频率调制
调频是利用信号x(t)的幅值调制载波的频 率，或者说，调频波是一种随信号x(t)的电压 幅值而变化的疏密度不同的等幅波.
y (t) A c2 o[f0 s x ( (t)* t ])
y (t) [A 0* x (t)c ]o 2 fs t()
调制
缓变信号
放大
高频信号
放大高 频信号
解调
放大缓 变信号
5.3调制与解调 幅度调制与解调过程（波形分析）
x(t) z(t)
乘法器
x m(t)
放大器
z(t)
乘法器
滤波器
x(t)
5.3调制与解调 幅度调制与解调过程（频谱分析）
x(t) z(t)
3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要 对传感器测量信进行调制解调处理。
第五章、测试信号调理技术
5.2 信号放大
分类
直流放大器
特点 低频保留,高频截止
放大器
交流放大器 直流电桥 交流电桥
高频保留,低频截止
电荷放大器
5.2 信号放大电路
1 直流放大电路
1) 反相放大器
电压增益:
Av
RF R1
t
5.3调制与解调
a) 幅度凋制(AM)
y (t) [A * x (t)c ]o 2 fs t( )
b) 频率调制(FM)
y (t) A c2 o[fs 0 x ((t)* t])
c) 相位调制(PM)
y(t)A co 2 fs t[(0 x(t)])

工程测试技术资料课件

适用于上线前对系统进行全面压力测试，确保系统在高负载下能够稳定运行。
性能测试工具
性能测试工具
用于评估系统在特定条件下的性能表现，如 响应时间、吞吐量等。
性能测试工具的优点
能够量化评估系统性能，为优化提供数据支 持。
性能测试工具的缺点
需要设置合理的测试场景和参数，否则可能 导致误判。
性能测试工具的适用场景
要点一
总结词
要点二
详细描述
易用性、交互设计、学习效果
该在线教育平台在用户体验测试中，对平台的易用性、交 互设计以及学习效果进行了评估。通过用户调研和反馈， 对平台的界面设计、操作流程以及学习资源进行了优化， 提升了用户的学习体验和效果。同时，根据用户反馈对平 台的功能和性能进行了改进，提高了平台的整体质量和竞 争力。
THANKS
感谢您的观看
适用于评估系统性能指标，为系统优化提供 数据支持。
测试管理工具
测试管理工具
用于对测试过程进行管理的软件，能够管理 测试用例、跟踪测试进度等。
测试管理工具的缺点
需要学习使用新工具，初期使用成本较高。
测试管理工具的优点
提高测试管理的效率，方便团队成员协同工 作。
测试管理工具的适用场景
适用于大型项目、多团队协作等场景，方便 对测试过程进行统一管理。
根据测试计划和需求，编写具有可操作性的测试用例，包括测试环境、前置条件、测试步骤、预期结果等。
测试用例评审
组织相关人员进行测试用例评审，对不合理、不完善的测试用例进行修正和完善。
测试执行
搭建测试环境
根据测试用例的要求，搭建符合要求的测试环境。
执行测试用例
按照测试用例的步骤进行测试，记录实际结果，与预期结果进行比对。Fra bibliotek安全测试

《工程测试技术》课件


对材料进行应力测试，评估其耐 久性和可靠性。
学习资源与辅助材料
在线课程
提供在线视频课程，帮助学习 者深入了解测试技术和实践应 用。
教材与参考书
推荐相关教材和参考书籍，供 学习者进一步学习和扩展知识。
实验室设备
为学习者提供先进的实验室设 备，支持实验和实践操作。
学习方法与技巧
1 积极参与
多与同学讨论，参加实践 活动，积极参与学习，提 高自己的实践能力。
《工程测试技术》PPT课 件
欢迎来到《工程测试技术》课程！本课程旨在介绍测试技术在工程领域的应 用，并探讨其意义与价值。通过丰富的实践案例分析和学习资源，帮助您掌 握测试方法和技巧。让我们开始学习吧！
课程目标与意义
1 掌握测试技术
了解不同类型的测试方法 和工具，为工程项目提供 准确和可靠的数据支持。
测试工具
探讨测试所需的各种工具和设备，如传感器、 数据采集器、测量仪器等。
测试评估
介绍测试结果的评估方法和标准，为工程项目 提供合理的决策依据。
实践案例分析
结构测试
电气测试
材料测试
通过对桥梁和建筑物进行结构测 试，提升工程的稳定性和安全性。
对电路板和电气设备进行测试， 确保其正常工作并符合安全标准。
2 多角度思考
从不同的角度思考问题， 提出自己的见解和解决方 案。
3 反思总结
学习结束后，及时反思总 结，总结经验教训，进一 步提升自己的所学
总结和回顾所学的测试技术和实践经验。
展望未来
2
展望测试技术的发展前景和应用领域。
3
继续学习
鼓励学习者继续深入学习和探索工程测 试技术。
2 提高工程质量
通过测试技术的应用，发 现和解决潜在问题，提升 工程质量。

工程测试技术7-PPT课件

工程测试技术
课程总结
第一章 绪 论 第二章 信号分析基础
第三章 传感器测量原理
第四章 信号处理 第五章 测试系统特性 第六章 计算机化测试系统
第一章 绪 论
本章学习要求： 1. 掌握测试技术的概念及研究内容 2. 了解测试技术的应用情况 3. 了解测试技术的发展动态
4. 了解主要测试仪器生产厂商
工程测试技术
图例：受噪声干扰的多频率成分信号
工程测试技术
华中科技大学材料学院
时域分析与频域分析的关系
信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的 大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。
幅值
时域分析
频域分析
华中科技大学材料学院
工程测试技术
周期信号的频谱分析-FS
x ( t ) a ( a cos n t b sin n t ) 0 n 0 n 0
工程测试技术
华中科技大学材料学院
4. 测试技术的发展趋势
1). 传感器方面
a. 利用新发现的材料和新发现的生物、物理、 化学效应开发出的新型传感器。 b. 智能传感器：传感器+嵌入式计算机 智能 传感器
2). 测试系统方面
a. 智能化仪器仪表； b. 虚拟仪器。
工程测试技术
华中科技大学材料学院
第二章 信号分析基础
n 1
式中: n 1, 2, 3, ,
a0 an bn
1 T 2 T 2 T
正整数 直流分量

T2
T 2 T2
x(t)dt

T 2 T 2
x(t) cosn0tdt 余弦分量 (实频 )幅值 x(t) sinn0tdt 正弦分量 (虚频 )幅值 基波圆频率

工程测量学第五章第二讲

v （一）投影变形分析
v 控制测量中的投影带和投影面的选择， 主要是解决长度变形问题，这种变形主 要由两种因素引起：
v （1）实测边长归算到参考椭球面上的变 形影响
v （2）将参考椭球面上的边长归算到高斯 投影面上的变形影响
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工程测量学第五章第二讲
§ （1）实测边长归算到参考椭球面上的变形 影响，其值△S1为
v 精度，描述误差分布离散程度 v 可靠性，发现和抵抗模型误差的能力 v 灵敏度，监测网发现某一变形的能力 v 经济，建网费用
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工程测量学第五章第二讲
v （一）精度指标 v 精度指标是描述误差分布离散程度的一种度
量，常用方差或均方根差来描述。
•最小二乘原 理
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工程测量学第五章第二讲
工程测量学第五章第二 讲
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2020/11/12
工程测量学第五章第二讲
第五章 施工控制网的建立
• §5-1.工程控制网的分类和作用 • §5-2.控制网精度确定的一般方法 • §5-3.国家高精度控制点的利用 • §5-4.施工控制网的设计 • §5-5.典型工程施工控制网的布设
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工程测量学第五章第二讲
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工程测量学第五章第二讲
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工程测量学第五章第二讲
三、灵敏度准则
v 变形观测控制网以灵敏度准则作为其特殊的 质量准则，是由变形观测控制网的性质、特 点和用途所决定的。
v 变形观测控制网的目的就是要证明监测对象 是否存在显著变形。
v 和一般控制网相比较，监测网最主要的特点 就是具有周期性和方向性。即通过多期观测 来发现建筑物在某一特定方向上的变形。
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*
5.4 调制
鉴频：
T2
T4
交通与机械工程学院
T1
T3
F
*
Page 4
5.4 调制
交通与机械工程学院
优点：改善了信噪比，抗干扰能力强。
调频信号所携带的信息包含在频率变化之中，并非振幅之中。 干扰波的干扰作用则主要表现在振幅之中。
缺点：占频带宽度大，复杂。
调频波通常要求很宽的频带，甚至为调幅所要求带宽的20倍。 调频系统较之调幅系统复杂，因为频率调制是一种非线性调制。 不能运用叠加原理，分析调频波比分析调幅波困难。
• 截止频率 fc • 纹波幅度 d • 带宽 B • 品质因数 Q • 倍频程选择性 W
Page 22
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
带通滤波器是低通滤波器和高通滤波器的串联 H (f)H 1(f)H 2(f)
带阻滤波器是低通滤波器和高通滤波器的并联 H (f) H 1 (f) H Pa2 g( e 1f6)
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
5.5.2 理想滤波器
理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失 真，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。
3. 调频信号经功率放大后，驱动红外二极管闪烁；
4. 光电晶体管接收闪烁信号，并经过放大、整形等环节处理；
5. 由频压转换器(F/V)还原为模拟电压信号。 *
Page 10
第5章 模拟信号分析
交通与机械工程学院
5.5 滤波
滤波器是一种选频装置，可以使信号中特 定频率成分通过，而极大地衰减其他频率 成分。
4. RC无源滤波器特性
*
Page 2
第5章 模拟信号分析
交通与机械工程学院
5.4.2 频率调制
频率调制（调频）是利用信号x(t)的幅值调制载波的频率。
y ( t) A c2 o [f0 s x ( t) ] t 0 )
调频波是一种随信号x(t)的电压幅值而变化的疏密度不同的等幅波。
Page 3
H( f ) A0e j2 f0
H( f ) 0A,0e,lsefc f fc
(f)2f0
fc为截止频率
这种理想低通滤波器，将信号中低于截止频率的频率成分予以传输，而无 任何失真；将高于的频率成分则完全衰减掉。
Page 17
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
理想滤波器的脉冲响应
H(f)A0ej2f0
x(t)
h(t)
y(t)
y(t)h(t)*x(t)
Page 13
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
5.5.1 滤波器分类（根据滤波器的选频作用分）
低通
高通
*
Page 14
5.5 滤波
带通
交通与机械工程学院
带阻
Page 15
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
滤波器的串/并联
低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式， 其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器。
t=0时刻
t=τ0时刻
给理想滤波器一个脉冲激励，在t=0时刻单位脉冲输入滤 波器之前，滤波器就已经有响应了。故物理不可实现。
Page 19
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
理想滤波器的阶跃响应 u(t)
h(t)
yu(t)
1
t0
滤波器输入：单位阶跃 u (t ) 1 / 2 t 0
0
t0
滤波器输出：该输入与脉冲响应函数的卷积
Page 5
*
5.4 调制
交通与机械工程学院
频率调制的实现
y ( t) A c2 o [f0 s x ( t) ] t 0 )
频率调制是使载波频率对应于调制信号x(t)的幅值的变化。 信号x(t)幅值是一个随时间而变化的函数。 载波频率应是一个“随时间而变化的频率”。
Page 6
*
5.4 调制
Page 7
*
5.4 调制 案例：旋转机械扭距测量
交通与机械工程学院
Page 8
*
5.4 调制 遥测电路
交通与机械工程学院
Page 9
*
5.4 调制
交通与机械工程学院
案例：旋转探头检测中的红外无线信号传输
1. 传感器信号经过放大和滤波处理；
2. 由压频转换器(V/F)输出与传感器信号电压成正比的调频信号；
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
5.4.3 实际滤波器
理想滤波器，只需规定截止频率fc就可以说明它的性能。 在截止频率之间的幅频特性为常数A0，截止频率以外则为零。 理想滤波器是不存在的。
在实际滤波器的幅频特性图中通带和 阻带间没有严格的界限,没有明显的 转折点，存在一个过渡带。
通频带中幅频特性也并非常数，需用 更多的参数来描述实际滤波器的性能：
h(t) H(f)ej2ftdf A0ej2f0ej2ftdf
2A0fcsinc2fc(t0)
响应时间滞后于激励时间：τ0为相时延。
Page 18
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
理想滤波器的物理不可实现
理想滤波器在时域内的脉冲响应函数h(t)为sinc函数。 脉冲响应的波形沿横坐标左、右无限延伸。
Page 11
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
Page 12
*
5.5 滤波
交通与机械工程学院
滤波器的传递特性
• 广义地讲，任何一种信息传输通道（媒质）那可视为是 一种滤波器．
• 任何装置的响应特性都是激励频率的函数，都可用频域 函数描述其传输特性，即传递函数。
X(f)
H(f)
Y(f)
Y(f)H (f)X (f)
交通与机械工程学院
07 工程测试技术 第五章 第二 讲 ppt课件
Page 1
*
第5章 模拟信号分析
交通与机械工程学院

上讲内容
1. 信号调理的目的和内容 2. 信号放大原理 3. 电桥原理和基本特性 4. 幅度调制及解调原理
本讲内容
1. 频率调制及解调原理
2. 理想滤波器模型
3. 实际滤波器基本参数
si[y]表示正弦积分
y sinx
si[y]
dx
0 x Page 20
*
5.5 滤波 理想滤波器的阶跃响应
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t0,yu(t)0.5A 0
t021fc,yu(t)1.09A0
τ0为相时延 τd=1/fc为上升时间
t021fc,yu(t)0.09 A0
B=fc=1/τd为带宽
Page 21
交通与机械工程学院
频率调制的实现
载波信号 y(t)Acos
相位角 t0
载波中心频率
角频率 d dt
调制信号
调制频率
d
dt
0[1
x(t)]
0t0x(t)dt
w0x(t)是载波被信号所调制部分的瞬时频率。 载波信号频率是载波中心频率与随信号幅值而变化的瞬时频率之和。
频率调制就是利用瞬时频率来表示信号的调制。