信号复习题.doc.deflate.doc

测试技术与信号处理第一章 信号及其表述 确定性信号；非确定性信号（随机信号），随机过程分类：非平稳随机过程 和平稳随机过程、平稳随机过程又分为各态历经(又叫遍历性)和非各态历经两类。复杂周期信号、非周期信号的频谱特点、瞬态信号的频谱特点？模拟信号，离散信号，瞬态信号特点， 周期信号复合信号是周期信号吗？ 将时域信号进行时移，则该信号对应的频域信号将会产生仅有相移？周期方波、三角波的傅里叶级数展开、频谱图。非周期信号的表述、矩形窗函数的频谱。 傅里叶变换的主要性质，付氏变换的作用？ 什么叫幅频特性？随机过程的主要统计参数？ 含义？表示随机信号中动态分量的统计常数是什么？描述各态历经随机信号的主要特征参数有哪些？单位脉冲的频谱特点：是均匀谱,它在整个频率范围内具有幅值相等。第二章巴塞伐尔定理？什么是功率谱？功率谱物理意义？相关函数和相关系数有什么区别？ 互相关函数？自相关函数是实偶函数，互相关函数也是实偶函数？采样定理、采样不失真的条件？混迭、泄漏产生的原因？ 第三章测试系统的哪两种特性？频率不变性原理？线性系统的迭加原理？测试装置的静态特性指标？零漂概念？灵敏度 计算公式？一、二阶系统的动态特性指标分别是什么？幅频特性？二阶系统超调量的影响因素？什么叫系统传递函数？典型二阶测量系统中阻尼率如何选择？系统误差、随机误差的概念？.测量等速变化的温度时，为了减小测量误差，测温传感器(一阶)的时间常数为什么小些好。第四章能量控制型和能量转换型 。结构型和物性型概念？选用传感器时要考虑哪些问题？传感器性能要求？什么是传感器压电效应 ？能测量静态或变化很缓慢的信号吗？为什么？试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同？选用传感器时要考虑哪些问题？压电式传感器原理？ 第五章 直流电桥作用？灵敏度？ 什么叫调制信号，载波，调幅调频？ 什么叫调制？什么叫解调？相敏检波什么意思？调幅波的频带宽度由什么决定？ 滤波器分类？截止频率？什么是滤波器的分辨力（带宽）、与那些因素有关？品质因素？ 问答题1、什么叫调制？什么叫解调？在测量中为何要将信号先调制然后又解调？2、选用传感器时要考虑哪些问题？3、什么是物性型传感器?什么是结构型传感器?4、某复合信号由频率分别为700Hz、350Hz、56Hz、7Hz的同相正弦波叠加而成，问：该复合信号是周期信号吗？若是其周期为多少？5、什么叫幅频特性？6、测量系统不失真的条件 ？7、线性系统的频率保持性在测量、故障诊断中的作用？8、半导体应变片和电阻应变片工作原理区别？9、测量系统不失真的条件 ？10、什么是是滤波器频率分辨力 ，带宽B？填空1、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。2、非周期信号包括_信号和_ 信号。3、 能用确切数字表达的信号称为_信号，不能用确切数学表达式表达的信号称为_信号。4、测试装置输出信号的拉氏变换和输入信号的拉氏变换之比称为装置的_。5、如果函数与某一连续信号相乘，则其乘积仅在t=0处得到 _其余各点之乘积为_。6、一阶系统的动态特性指标主要是_ ；二阶系统的动态特性指标主要是_和_。7、当测量装置的输入x有一个增量，引起其输出y发生相应变化，则该装置的绝对灵敏度为S= _ _ 。8、均方差表示信号的_，方差表示信号的_。 9、同频的正弦函数和余弦函数，其互相关函数Rxy（）=_ 频率不同的两个正弦信号,其互相关函数Rxy( )= _ 10、一般将控制高频振荡的缓变信号称为_,载送缓变信号的高频振荡信号称为_经过调制的高频振荡信号称为_ 11实现不失真测试的条件是: _12半导体应变片是根据_效应工作的,适用于测量小应变场合,这是因为它_高。13平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征，这样的平稳随机过程称为 _随机过程14 周期信号的频谱是_的,非周期信号的频谱是_的；非周期信号的频谱可以借助数学工具，即_而得到。 15压电式传感器是_传感器,即可将_ 转换为 _,这是由于_效应,据此可用于测量。16描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。17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。 18若x(t)是均值为ux为零的宽带随机信号其自相关函数=0时Rx() ，时Rx() 。19为信号的 沿频率轴的分布，称为 。20巴塞伐尔定理表示在 21线性系统具有_保持性；系统输入一个正弦信号，则其稳态输出的_一般会发生变化。22在时间信号幅值不变的条件下，若x(t)X(f)，则 _（k0）。23信号的时域描述是信号时间历程的直接记录，频域描述则反映了信号的 。 24若信号满足y（t）=kx（t）关系，其中k为常数，则其互相关系数xy（）=_。25用以描述随机信号的动态分量的统计参数为 用以描述随机信号的强度或平均功率的统计参数为 26线性系统具有_保持性；系统输入一个正弦信号，则其稳态输出的_一般会发生变化。27在频域中,测试装置的输出Y(s)与输入信号X(s)之间的关系是_,在时域中,测试装置的输出y(t)与输入信号x(t)之间的关系是_28交流电桥的平衡条件为_. 29若x(t) 的傅里叶变换是X（f），则x(kt)的傅里叶变换是_. 30若x(t) 的傅里叶变换是X(f), 则X(f)e-j2fto 的傅里叶逆变换是_。 31在周期信号的幅值谱中,谱线间隔为_,谱线高度表示_. 32用一阶系统作测量装置，为了获得较佳的工作性能，其时间常数应_ 33引用相对误差为百分之.的仪表，其精度等级为_级。34半导体应变片的电阻变化基于半导体_的变化。35若随机信号x(t)和y(t)的均值都为0，当时，则Rxy()=_ 36X(f)为x(t)的频谱，W(f)为矩形窗函数我w(t)的频谱，如果截取信号x(t)的一段，则截断后的信号频谱为_37调幅波可以看作是载波与调制波的_ 38RC低通滤波器中RC值愈_,则上截止频率愈低. 39当延时时，信号的自相关函数（）_，且为（）的_值。互相关函数（）的峰值偏离原点位置，反映了_。 40调频是利用信号电压的_控制振荡器，使输出为等幅波，该等幅波的_取决于信号电压。41滤波器分离信号中相邻频率成份的能力称为_，它取决于滤波器的_。 42对连续时域信号作加窗截断处理，必然会引起频谱的_现象。 43半导体应变片的电阻变化是基于半导体_的变化 选择题：1 RC低通滤波器中，RC值越大，则（ ）a.上截止频率越低 b.下截止频率越低c.上截止频率越高d.下截止频率越高 2 平稳随机过程必须是（ ）a.连续的 b.各态历经的 c.集合平均统计特征与时间无关 d.时间平均统计特征等于集合平均统计特征3 理想滤波器在通带内的幅频特性为（ ） a常数； b 零； c零或常数； d无法确定 4 表示随机信号中动态分量的统计常数是（ ）a均方值 b.均值 c.均方差 d.概率密度函数 5 在频谱分析中，常用（ ）描述随机信号的频谱特性。 a.自谱密度 b.能量谱密度 c. 均方根谱 d. 功率谱 6 线性测量系统的灵敏度是（ ）a.随机变量 b.常数 c.时间的线性函数 d.不好确定7对某二阶系统输入周期信号X(t)=A0sinmt，则系统输出信号有以下特性（ ）。注：mna.幅值、频率、相位皆不变； b.频率改变，幅值、相位不变； c.幅值、相位改变，频率不变； d.相位不变，幅值、频率改变。8金属丝应变片在测量某一应变时，其电阻的相对变化主要由（ ）引起的。 a .贴片位置的温度变化；b.电阻丝几何尺寸的变化； c.电阻材料的电阻率的变化9用一缓变综合信号e(t)=Acos2t+Bcos200t调制一栽波e0(t)=Esin2000t,得到的调幅波的频带宽度为（ ）。 a.（1000-10）（1000+10）Hz； b. -(1000+100) (1000+100)Hz； c. (1000-100) (1000+100)Hz； d. -(1000-10) (1000+10)Hz10 二阶系统的阻尼率越小，则其对应的阶跃响应的超调量（ ）a.越大 b.越小 c.不存在 d.不好确定11 把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是（ ）a.记录时间太长 b.采样时间间隔太宽 c.记录时间太短 d. 采样时间间隔太窄12 线性系统的迭加原理表明（ ）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13将时域信号进行时移，则该信号对应的频域信号将会产生（ ） a.扩展； b.压缩； c.不变; d.仅有相移14既能检波又能检相的电路称为（ ） a.桥式整流； b. 相位鉴频； c.相敏检波； d.直流放大15复杂周期信号的频谱是（ ）a. 离散谱； b. 连续谱； c. 函数； d. sinc函数16带通滤波器所起的作用是只允许（ ）通过。 a.低频信号 b.高频信号 c.某一频带的信号 d.所有频率分量信号17导体电阻应变片在测量某一应变时，其电阻的相对变化主要是由（ ）引起。 a.半导体电阻率的变化 b.半导体几何尺寸的变化 c.贴片位置的温度变化 d.供桥电源的变化17现有0300、0.5级和0120、1级的两支温度计，预测量100左右的温度，测量精度高的是（ ）a 用0300、0.5级 ； b用0120、1级 ； c A、B相同18描述非周期性信号的数学工具是（ ）。a.拉氏变换； b. 付氏变换； c. 付氏级数； d. 三角函数19复杂周期信号的频谱是（ ）。a.离散谱； b. 连续谱； c. 函数； d. sinc函数20把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是（ ）a记录时间太长； b.采样时间间隔太宽； c.记录时间太短； d. 采样时间间隔太窄21（ ）传感器是根据敏感元件材料本身的物理性质变化而工作的。 a.差动变压器式； b.变间隙电容式； c.变阻器式； d. 压电式22不失真测量的条件除要求测量系统幅频特性是常值外，其相频特性要求满足（ ） a.相移与频率成正比; b.常值相移 ; c.任意相移 ; d.无特殊要求23金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻的相对变化主要由（ ）引起的。a.贴片位置的温度变化；b.电阻丝几何尺寸的变化；c.电阻材料的电阻率的变化24若给时间常数为的一阶系统，输入频率为=1/的正弦信号，则输出与输入相位差为（ ）。a-450 ； b.-900 ； c.-1450 ； d.-180025典型二阶测量系统中追求合适阻尼率的目的是（ ）。 a使系统的输出信号不发生振荡；b.获得更宽的工作频带；c. 获得更高的灵敏度 26对某二阶系统输入周期信号X(t)=A0sinmt，则系统输出信号有以下特性（ ）。注：mna.幅值、频率、相位皆不变；b.频率改变，幅值、相位不变；c.幅值、相位改变，频率不变；d.相位不变，幅值、频率改变。27测量等速变化的温度时，为了减小测量误差，希望测温传感器(一阶)的时间常数（ ） a.大些好； b.小些好； c.要适中； d.可不考虑28为使调制波仍保持原信号的频谱不致混叠，则载波频率f0与原信号中的最高频率fm的关系为a b c d无法确定 29理想滤波器在通带内的幅频特性为 a常数 b 零 c零或常数 d无法确定 30滤波器的频率特性可以看作是对 的响应。 a方波信号 b余弦信号 c单位脉冲信号 d正弦信号 31传感器的静态特性指标之一有（ ）a 幅频特性 b相频特性c稳定时间d线性度 31若随机信号x(t)和 y(t)的均值都为0，当时，则Rxy()= 。a 0 b 1 c d不确定32二阶欠阻尼系统固有圆频率为，阻尼比为，在激振力消失后将作衰减周期运动，其与和的关系为（ ） a.b. c.d.33 某随机信号的方差为，均方值为，均值为，则三者之间（ ）a.存在关系式b.存在关系式c.存在关系式d.相互独立、没有固定的关系式 计算，分析：1、已知周期方波的傅里叶级数求该方波的均值、频率组成及各频率的幅值，并画出频谱图。1解：由所给傅里叶级数知： x(t)由等频率的余弦信号组成，对应于频率的幅值是 按所给级数形式，可画出单边频谱图（略） 2、求初始相角 为随机变量的正弦函数 的自相关函数，如果 ， 有何变化？（1）具有圆频率为 、幅值为A、初始相交为 的正弦函数，是一个零均值的各态历经随机过程。其平均值可用一个周期 的平均值计算。其自相关函数为 令 ， 则 ， （2）当 时，自相关函数 无变化。3、求的自相关函数.其中 解：瞬态信号的自相关函数表示为： 4、已知调幅波其中试求：(1) 所包含的各分量的频率及幅值。(2) 绘出调制信号与调幅波的频谱。1解 频率:10KHz,幅值100;频率：10.5KHz,幅值:150;频率:9.5KHz, 幅值:150 调制信号的频谱、调幅波的频谱（略） 5、证明一阶线性测量系统的频率响应函数为并推倒出它的幅频特性和相频特性的表达式。答：1 一阶系统微分方程为 两边拉氏变换得 6、某称重传感器测量范围为080Kg，精度为2%，两线输出