1、第一节第一节 信号分类与描述信号分类与描述第三节第三节 瞬变非周期信号与连续频谱瞬变非周期信号与连续频谱第四节第四节 随机信号随机信号第二节第二节 周期信号与离散频谱周期信号与离散频谱第第1页页1、信号普通分、信号普通分为为 和和 两两类类。2、信号描述方法信号描述方法惯惯用有用有 和和 两种。两种。3、周期信号用、周期信号用 展开到展开到频频域描述；域描述；瞬瞬变变非周期信号用非周期信号用 展开到展开到频频域描述。域描述。4、周期信号、周期信号频谱频谱特点是特点是 ；瞬瞬变变非周期信号非周期信号频谱频谱特点是特点是 。5、已知、已知时时域信号域信号x(t)，其傅里叶，其傅里叶变换变换是是 。
2、6、sin2f0t傅里叶傅里叶变换变换是是 ；cos2f0t傅里叶傅里叶变换变换是是 。第第1 1章章 习习 题题一、填空题一、填空题确定性信号确定性信号随机信号随机信号时域描述时域描述频域描述频域描述傅里叶级数傅里叶级数傅里叶变换傅里叶变换离散性、谐波性、收敛性离散性、谐波性、收敛性连续性连续性第第2页页二、判断题（用二、判断题（用或或表示）表示）1、信号、信号时时域描述与域描述与频频域描述包含相同信息量。（域描述包含相同信息量。（）2、非周期信号、非周期信号频谱频谱一定是一定是连续连续。（。（）3、非周期信号幅、非周期信号幅频谱频谱与周期信号幅与周期信号幅值谱值谱量量纲纲一一样样。（。（）
3、第第1 1章章 习习 题题第第3页页三、单项选择题三、单项选择题1、描述周期信号数学工具是（、描述周期信号数学工具是（B ）A.相关函数相关函数 B.傅氏级数傅氏级数 C.拉氏级数拉氏级数 D.傅氏改傅氏改变变2、已知、已知为单位冲击函数，则积分为单位冲击函数，则积分函数值为（函数值为（C ）A.5 B.0 C.10 D.任意值任意值第第1 1章章 习习 题题第第4页页四、分析计算题四、分析计算题1、已知信号如图所表示：、已知信号如图所表示：第第1 1章章 习习 题题求其傅立叶级数三角函数展开和复指数函数展开式，并求其傅立叶级数三角函数展开和复指数函数展开式，并作出各自频谱图。作出各自频谱图。
4、第第5页页第第1 1章章 习习 题题解：解：(1)三角函数傅立叶级数三角函数傅立叶级数第第6页页第第1 1章章 习习 题题第第7页页第第1 1章章 习习 题题第第8页页第第1 1章章 习习 题题解：解：(2)复指数形式傅立叶级数复指数形式傅立叶级数第第9页页第第1 1章章 习习 题题第第10页页2、已知信号如图所表示：、已知信号如图所表示：求其傅立叶变换，并作出频谱图。求其傅立叶变换，并作出频谱图。四、分析计算题四、分析计算题第第1 1章章 习习 题题第第11页页图1-26 被截断余弦函数ttT-TT-Tx(t)w(t)1001-1解：解：w(t)为矩形脉冲信号为矩形脉冲信号 第第12页页依据
5、频移特征和叠加性得：依据频移特征和叠加性得：被截断余弦函数频谱就是将矩形脉冲频谱一分为二，被截断余弦函数频谱就是将矩形脉冲频谱一分为二，各向左右移动各向左右移动f0，幅值减小二分之一。，幅值减小二分之一。第第13页页五、简答题五、简答题1、信号有哪些分、信号有哪些分类类？第第1 1章章 习习 题题第第14页页第第1 1章章 习习 题题2、什么是什么是信号信号时时域描述域描述和和频频域描述域描述？二者？二者有何区分？有何区分？解解:直接直接观观察或察或统计统计到信号，普通是以到信号，普通是以时间为时间为独立独立变变量，称其量，称其为时为时域描述。信号域描述。信号时时域描述能反域描述能反应应信号幅
6、信号幅值值随随时间时间改改变变关关系，而不能明确信号系，而不能明确信号频频率率组组成关系。把信号成关系。把信号时时域描述域描述经过经过适当方法可适当方法可变变成信号成信号频频域描述域描述,频频率描述是以率描述是以频频率率为为独立独立变变量信号。量信号。3、什么是、什么是时间时间尺度改尺度改变变特征？其特征？其对测试对测试工作工作有何意有何意义义？解解:时时域域压缩压缩，频频域域扩扩展，幅展，幅值值降低；降低；时时域域扩扩展，展，频频域域压缩压缩，幅幅值值升高。升高。时时域域压缩压缩，提升了，提升了处处理信号效率。但理信号效率。但频频域域 信号信号频带频带加加宽宽，对仪对仪器器设备设备通通频带频
7、带要求也提升了。反要求也提升了。反 过过来，来，时时域域扩扩展，展，处处理信号效率会下降，但理信号效率会下降，但频频域信号域信号 频带变频带变窄，窄，对仪对仪器器设备设备通通频带频带要求也降低了。要求也降低了。第第15页页第第1 1章章 习习 题题4、什么是、什么是时时移特征？它反移特征？它反应应了什么了什么规规律？律？5、简简述述单单位脉冲函数采位脉冲函数采样样性性质质和卷和卷积积性性质质。p33,p34 信号在时域中平移，频域中幅频谱不变，相频谱（相位）信号在时域中平移，频域中幅频谱不变，相频谱（相位）会改变。会改变。第第16页页6、什么是各、什么是各态历经态历经随机随机过过程？程？答：若
8、平答：若平稳稳随机随机过过程任一程任一样样本函数本函数时间时间平均平均统计统计特征等于特征等于该该过过程集合平均程集合平均统计统计特征，特征，则则称称该该 随机随机过过程是各程是各态历经态历经（遍（遍历历性）。性）。第第17页页第一节第一节 概述概述第三节第三节 测量装置动态特征测量装置动态特征第四节第四节 测试装置对任意输入影响测试装置对任意输入影响第五节第五节 实现不失真测量条件实现不失真测量条件第二节第二节 测量装置静态特征测量装置静态特征第六节第六节 测量装置动态特征测量测量装置动态特征测量第七节第七节 负载效应负载效应第八节第八节 测量装置抗干扰测量装置抗干扰第第18页页一、填空题一
9、、填空题 1、线性系统在时域可用、线性系统在时域可用 方程描述。方程描述。2、测试装置动态特征在频域用、测试装置动态特征在频域用 描述。描述。3、频率响应函数试验测定法是、频率响应函数试验测定法是 。4、测试系统特征时域、频域和复数域可分别用、测试系统特征时域、频域和复数域可分别用 、来描来描述述。来来来来来描述来描述。正弦输入法正弦输入法频率响应函数频率响应函数常系数线性微分常系数线性微分脉冲响应函数脉冲响应函数h(t)频率响应函数频率响应函数H()习习 题题传递函数传递函数H(s)第第19页页二、二、判断对错题（用判断对错题（用或或表示）表示）1、传递传递函数相同各种装置，其函数相同各种装
10、置，其动态动态特征均相同。（特征均相同。（）2、幅、幅频频特征是指特征是指系统系统输输出与出与输输入信号幅入信号幅值值比与比与频频率关率关 系。（系。（）3、相、相频频特征是指特征是指系统系统输输出与出与输输入信号相位比与入信号相位比与频频率关率关 系。系。（）第第20页页三三、单项选择单项选择题题 1、传传感器静感器静态态特征中，特征中，输输出量改出量改变变与引与引发发此改此改变输变输 入量改入量改变变量之比，称量之比，称为为（）A.线线性度性度 B.灵敏度灵敏度 C.稳稳定性定性 D.回程回程误误差差 2、关于、关于传递传递函数特点，以下叙述不正确是。（函数特点，以下叙述不正确是。（）A.
11、与与详细详细物理物理结结构无关构无关 B.反反应应系系统传输统传输和响和响应应特征特征 C.与与输输入相关入相关 D.反反应应了了测试测试系系统统特征特征BC第第21页页四四、分析计算题分析计算题1、某、某测试测试装置装置为为一一线线性系性系统统，其，其传递传递函数函数为为：求其求其对对周期信号周期信号稳态稳态响响应应y(t)。线性线性系统系统含有叠加性和频率保持特征。含有叠加性和频率保持特征。第第22页页解：解：已知已知 则：则：即：即：第第23页页第第24页页第第25页页四四、分析计算题分析计算题2、一个一阶系统在测一个一阶系统在测100Hz正弦信号时要求幅值误差不超正弦信号时要求幅值误差
12、不超 过过5%，则其时间常数应取多少？若该装置测，则其时间常数应取多少？若该装置测200Hz信号信号 时其幅值误差和相位差各是多少？时其幅值误差和相位差各是多少？第第26页页第第27页页第第28页页四四、分析计算题分析计算题3、设某力传感器可作为二阶系统处理。已知传感器固有、设某力传感器可作为二阶系统处理。已知传感器固有 频率为频率为800Hz，阻尼比为，阻尼比为0.14，问使用该传感器测频率，问使用该传感器测频率 为为400Hz正弦力时，其幅值比和相位差各是多少？若将正弦力时，其幅值比和相位差各是多少？若将 阻尼比改为阻尼比改为0.7，则幅值比和相位差作何改变？则幅值比和相位差作何改变？第第
13、29页页第第30页页第第31页页五五、简答题简答题1、什么是、什么是线线性系性系统频统频率保持特征？有何意率保持特征？有何意义义？答：答：线线性系性系统输统输出信号出信号频频率与率与输输入信号入信号频频率保持一致。率保持一致。对测试对测试工作意工作意义义：由此即可判断出由此即可判断出输输出信号中只有与出信号中只有与输输入信号入信号频频率相同率相同 部分才是由部分才是由输输入信号引入信号引发输发输出，其它部分出，其它部分则则能能够认为够认为 是是干干扰扰信号引信号引发输发输出从而加以排除。出从而加以排除。2、测试测试装置静装置静态态特征包含哪些？特征包含哪些？答：答：测试测试装置静装置静态态特征
14、描述指特征描述指标标:(1)线线性度性度,(2)灵敏度灵敏度,(3)回回 程程误误差差,(4)分辨率分辨率,(5)零点漂移和灵敏度漂移零点漂移和灵敏度漂移第第32页页五五、简答题简答题3、怎、怎样测样测定定测试测试装置装置频频率响率响应应函数？函数？答：依次用不一答：依次用不一样频样频率正弦信号率正弦信号经过经过系系统统，测测出系出系统输统输出信出信号与号与输输入信号幅入信号幅值值和相位。和相位。则对则对某一个某一个频频率，率，输输出与出与输输入信号幅入信号幅值值比就是比就是该频该频率率对应对应幅幅频频特征，特征，输输出出 与与输输入信入信号相位差就是号相位差就是该频该频率率对应对应相相频频特
15、征。特征。第第33页页五五、简答题简答题4、一、一阶阶系系统统中中时间时间常数常数对对系系统统有何意有何意义义？答：答：一一阶测试阶测试装置装置时间时间常数反常数反应应了系了系统统响响应应速度，决定了系速度，决定了系 统统工作工作频频率范率范围围。5、影响二、影响二阶阶系系统动态统动态特征参数有哪些？特征参数有哪些？对对系系统统有何意？有何意？答：二答：二阶阶系系统动态统动态特征参数主要有固有特征参数主要有固有频频率和阻尼比，率和阻尼比，外外 界界频频率靠近或等于系率靠近或等于系统统固有固有频频率率时时，系，系统统会会发发生共振生共振现现 象；象；固有固有频频率决定二率决定二阶测试阶测试装置工
16、作装置工作频频率范率范围围，阻尼，阻尼 比决定了比决定了误误差大小。差大小。第第34页页五五、简答题简答题6、测试测试装置装置实现实现不失真不失真测试测试条件是什么？条件是什么？第第35页页第一节第一节 惯用传感器分类惯用传感器分类第四节第四节 磁电、压电与热电式传感器磁电、压电与热电式传感器第五节第五节 光电传感器光电传感器第二节第二节 机械式传感器及仪器机械式传感器及仪器第六节第六节 光纤传感器光纤传感器第七节第七节 半导体传感器半导体传感器第八节第八节 红外测试系统红外测试系统第九节第九节 激光测试传感器激光测试传感器第十节第十节 传感器选取标准传感器选取标准第三节第三节 电阻、电容与电
17、感式传感器电阻、电容与电感式传感器第第36页页第第3 3章章 习习 题题 一、填空题一、填空题 1 1、金属电阻应变片工作原理是、金属电阻应变片工作原理是 。半导体应变片工作原理是半导体应变片工作原理是 。2 2、电感式传感器工作原理是、电感式传感器工作原理是 ，它又可分为它又可分为 和和 两种。两种。3 3、电容式传感器分为、电容式传感器分为 、和和 。4 4、对非线性传感器采取、对非线性传感器采取 来改进其性能。来改进其性能。5 5、压电式传感器工作原理是、压电式传感器工作原理是 。6 6、光纤传感器由、光纤传感器由 、和和 3 3层组成层组成。应变效应应变效应压阻效应压阻效应电磁感应电磁
18、感应自感型自感型互感型互感型极距改变型极距改变型面积改变型面积改变型介质改变型介质改变型差动型差动型压电效应压电效应芯子芯子包层包层保护层保护层第第37页页二、选择题二、选择题D1 1、压电式传感器当前多用于测量（、压电式传感器当前多用于测量（）A.A.静态力静态力 B.B.动态力动态力 C.C.速度速度 D.D.加速度与动态力加速度与动态力.2 2、能够感受湿度电容式传感器属于（、能够感受湿度电容式传感器属于（）电容传感器）电容传感器A.A.相对面积相对面积 B.B.极距极距 C.C.介质介质 D.D.参数参数3 3、电涡流效应中，线圈阻抗改变与（、电涡流效应中，线圈阻抗改变与（）相关）相关
19、A.A.线圈和金属板间距离线圈和金属板间距离 B.B.被测物体材料被测物体材料 C.C.涡流大小涡流大小 D.D.线线圈所通电流大小圈所通电流大小 4 4、光电池能把太阳能直接转换为电能，是基于（、光电池能把太阳能直接转换为电能，是基于（）A.A.霍尔效应霍尔效应 B.B.压电效应压电效应 C.C.内光电效应内光电效应 D.D.光生伏打效应光生伏打效应 CAD第第38页页三、三、简答题简答题1、请阐请阐述述传传感器各种分感器各种分类类方法方法？答：（答：（1）按被测物理量不一样，可分为位移传感器、力传按被测物理量不一样，可分为位移传感器、力传感器、温度传感器等；（感器、温度传感器等；（2）按传
20、感器工作原理不一样，）按传感器工作原理不一样，可分为机械式传感器、电气传感器、光学式传感器等；可分为机械式传感器、电气传感器、光学式传感器等；（3）按信号变换特征可分为物性传感器和结构型传感器；）按信号变换特征可分为物性传感器和结构型传感器；（4）按敏感元件与被测对象之间能量关系，可分为能量）按敏感元件与被测对象之间能量关系，可分为能量转换型和能量控制型；（转换型和能量控制型；（5）按输出信号，可分为模拟式）按输出信号，可分为模拟式和数字式。和数字式。第第39页页三、三、简答题简答题2、为为何何压电传压电传感器适于感器适于动态测动态测量量？答：因答：因为压电为压电式式传传感器感器输输出信号是很
21、微弱出信号是很微弱电电荷，而且荷，而且传传 感感器本身内阻很大，器本身内阻很大，输输出能量微弱，只有在其上加交出能量微弱，只有在其上加交变变 力，力，电电荷才能得到荷才能得到补补充，并充，并给测给测量量电电路一定路一定电电流，故流，故压电传压电传感器普通只做感器普通只做动态测动态测量。量。第第40页页三、三、简答题简答题3、什么是、什么是热电热电式式传传感器，其感器，其转换转换机理是什么机理是什么？答：答：热电热电式式传传感器是把被感器是把被测测量量转换为电转换为电量改量改变变一个装一个装 置，其置，其变换变换是基于金属是基于金属热电热电效效应应，按照，按照变换变换方式方式 不一不一样样，可分
22、，可分为热电为热电偶与偶与热电热电阻阻传传感器。感器。第第41页页三、三、简答题简答题4、和、和电类传电类传感器相比，光感器相比，光纤传纤传感器有哪些感器有哪些优优点点？答：（答：（1）本）本质质防爆，适合于易燃、易爆等危防爆，适合于易燃、易爆等危险险物品物品检测检测；（2）对电绝缘对电绝缘，适合于高，适合于高电压场电压场所所检测检测；（3）无感）无感应应性，适合于性，适合于强强电电磁磁场场干干扰环扰环境下境下检测检测。5、传传感器感器选选取基本取基本标标准是什么，准是什么，请举请举一例一例说说明。明。答：答：选择传选择传感器主要考感器主要考虑虑灵敏度、响灵敏度、响应应特征、特征、线线性范性范
23、围围、稳稳定性、准确度、定性、准确度、测测量方式等六个方面量方式等六个方面问题问题。比如比如电电阻阻应变应变式式传传感器，湿度会影响其感器，湿度会影响其绝缘绝缘性，温度性，温度 会影响其零漂。会影响其零漂。第第42页页第一节 电桥第三节 滤波器第四节 信号放大第五节 测试信号显示与统计第二节 调制与解调第第43页页第第4 4章章 习习 题题 一、填空题一、填空题 1 1、电桥电桥按所采取激励电源类型分为按所采取激励电源类型分为 和和 两种两种。2 2、在调制解调技术中，将被调制低频信号称为、在调制解调技术中，将被调制低频信号称为 ，高，高 频振荡信号称为频振荡信号称为 。3 3、RCRC低通滤
24、波器低通滤波器RCRC越越 ，则上截至频率越高。，则上截至频率越高。4 4、调幅波能够看作载波与调制波、调幅波能够看作载波与调制波 。5 5、理想滤波器在通带内幅频特征应为、理想滤波器在通带内幅频特征应为 ，相频特征，相频特征 斜率为斜率为 。6 6、将频率改变复原为原来电压幅值改变称为、将频率改变复原为原来电压幅值改变称为 。直流电桥直流电桥调制波调制波交流电桥交流电桥载载 波波低低乘积乘积常数常数常值常值鉴频鉴频第第44页页二、选择题二、选择题C1 1、电路中鉴频作用是（、电路中鉴频作用是（）A.A.使高频电压转变成直流电压使高频电压转变成直流电压 B.B.使电感量转变成电压量使电感量转变
25、成电压量.C.C.使频率变换转换成电压改变使频率变换转换成电压改变 C.C.使频率转换成电流使频率转换成电流2 2、电桥这种测量电路作用是把传感器参数改变变为（、电桥这种测量电路作用是把传感器参数改变变为（）输出。输出。A.A.电阻电阻 B.B.电容电容 C.C.电压或电流电压或电流 D.D.电荷电荷3 3、载波频率为、载波频率为f f0 0,调制信号最高频率为调制信号最高频率为f fm m，二者关系为（，二者关系为（）A.A.f f0 0 =f fm m B.B.f f0 0 f fm m C.C.f fm m f f0 0 D.D.f fm m f f0 0 4 4、电容传感器假如采取调频
26、测量电路，此时传感器电容是振荡、电容传感器假如采取调频测量电路，此时传感器电容是振荡器（器（）一部分。）一部分。A.A.负载负载 B.B.隔直电路隔直电路 C.C.谐振电路谐振电路 D.D.反馈回路反馈回路 CBC第第45页页三、三、简答题简答题1 1、信号、信号调调理和理和转换转换在在测试测试系系统统中作用是什么中作用是什么？p127p1272 2、什么是幅、什么是幅值调值调制，解制，解调调方法有哪些方法有哪些？p133p1333 3、滤滤波器作用是什么，有哪些基本波器作用是什么，有哪些基本类类型型？p139p1394 4、放大、放大电电路作用是什么，有哪些基本路作用是什么，有哪些基本类类型
27、型？p146p146第第46页页四、四、计算题计算题1 1、现现有有4 4个个电电路元件：路元件：电电阻阻R R1 1,R,R2 2,电电感感L L和和电电容容C C，拟拟接成四接成四臂交流臂交流电桥电桥，试试画出能画出能满满足足电桥电桥平衡正确接平衡正确接桥电桥电路，并路，并写出写出该电桥该电桥平衡条件？平衡条件？解：解：设电桥设电桥激励激励为为u ui i,电桥输电桥输出出为为u uo o,正确接正确接桥桥方法如方法如图图所所 示。示。电桥电桥平衡条件是：平衡条件是：第第47页页四、四、计算题计算题1 1、已知已知RCRC低通低通滤滤波器波器R=1kR=1k,C=1,C=1F,F,试试求求
28、:(1):(1)确定确定该滤该滤波波器器H(H(s s)、H(H(f f)，A(A(f f)，(f f)；(2)(2)输输入信号入信号u ux x=10sin1000t,=10sin1000t,输输出信号出信号u uy y？解：解：(1)第第48页页解：解：(2)第第49页页第一节 数字信号处理基本步骤第三节 相关分析及其应用第四节 功率谱分析及其应用第五节 当代信号分析方法介绍第二节 信号数字化出现问题第第50页页第第5 5章章 习习 题题 一、填空题一、填空题 1 1、采样定理：、采样定理：2 2、不满足采样定理时域采样会造成时域、不满足采样定理时域采样会造成时域 频域频域3 3、频域采样相当于时域、频域采样相当于时域 频域会出现频域会出现4 4、自相关函数最大值出现在、自相关函数最大值出现在 位置。位置。5 5、相互关函数最大值出现在、相互关函数最大值出现在 采样频率必须大于最高频率采样频率必须大于最高频率2 2倍。倍。失真，失真，混叠混叠。周期扩延，周期扩延，栅栏效应。栅栏效应。第第51页页
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