工程测试与信号处理综合复习题

1、第一章习题1 .描述周期信号频谱的数学工具是（）。.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（）0a.离散的 b. 连续的 c. 6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（）0a.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。x(t)= 0当t 0a. x58s10m st -0b.x（t）=5sin20兀t+10cos10t一tat _ _c.x（t）=20e cos20二t

2、 （-二二t :二）6 .多种信号之和的频谱是（）0a.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. x（t） = asin（ t 1） bsin（3 t 2） b. x（t） = 5sin 301 3sin 、50 tc. x （t）= e -atsin 0t9 .连续非周期信号的频谱是（）0a.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

3、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.仅有移项12 .已知xxtt 2sin谢妒为单位脉冲函数，则积分qx6 （t 一 ）dt的函数值为a. 6b.0c.12d.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。a.放快 b. 放慢 c.反复多放几次14 .如果6（t）u= 1 ,根据傅氏变换的（）性质，则有6 （t to） u e。a.时移 b. 频移 c. 相似 d. 对称15 .瞬变信号x （t）,其频谱x （f）,则ix （f） i 2表示（）。a.信号的一个频率分量的能量b.信号沿频率轴的能量分布密

4、度c.信号的瞬变功率16 .不能用确定函数关系描述的信号是（）。a.复杂的周期信号b.瞬变信号c.随机信号q017 .两个函数x1（t）和x2（t）,把运算式- x1（t） x2（t - t ）dt称为这两个函数的（）。-00a.自相关函数b.互相关函数c.卷积18 .时域信号的时间尺度压缩时，其频谱的变化为（）。a.频带变窄、幅值增高b.频带变宽、幅值压低.频带变窄、幅值压低d.频带变宽、幅值增高t19 .信号x（t） = 1 - e w，则该信号是（）.a.周期信号b.随机信号c.瞬变信号20 .数字信号的特性是（）。a.时间上离散、幅值上连续b. 时间、幅值上均离散c.时间、幅值上都连续

5、d.时间上连续、幅值上量化二、填空题1 .信号可分为 和 两大类。2 .确定性信号可分为 和 两类，前者的频谱特点是。后者的频谱特点是 o3 .信号的有效值又称为,有效值的平方称为,它描述测试信号的强度4 .绘制周期信号x （t）的单边频谱图，依据的数学表达式是,而双边频谱图的依据数学表达式是 o5 .周期信号的傅氏三角级数中的n是从 到 展开的。傅氏复指数级数中的n是从到 展开的。6 .周期信号x （t）的傅氏三角级数展开式中：an表示,bn表示,a。表示,an 表小, 中n 表小 , n0 0表小。7 .工程中常见的周期信号，其谐波分量幅值总是随谐波次数n是增加而 的，因此，没有必要去那些

6、高次的谐波分量。2a18 .周期方波的傅氏级数：xi(t)=a + (cosmt+-coswot+m)周期三角波的傅氏级数： 二3a 4a11.x2(t) = + (coscoot+-cos3ot +-cos5+|),它们的直流分量分别是和 。2 -：925信号的收敛速度上，方波信号比三角波信号。达到同样的测试精度要求时，方波信号比 三角波信号对测试装置的要求有更宽的。9.窗函数(t)的频谱是t sincnfe ,则延时后的窗函数6 (t-7)的频谱应是。210 .信号当时间尺度在压缩时，则其频带 其幅值。11 .单位脉冲函数6 (t)的频谱为,它在所有频段上都是,这种信号又称。12 .余弦函

7、数只有 谱图，正弦函数只有 谱图。13 .因为im jx2(t)dt为有限值时，称x(t)为 信号。因此，瞬变信号属于,而周期信号则属于。14 .计算积分值：f 6 (t + 5) e t dt = o ，- oo15 .两个时间函数和x2(t)为卷积定义式是。16 .连续信号x (t)与单位脉冲函数6(t-10)进行卷积其结果是：x(t)w6(t10)=o其几何意 为是：。17 .单位脉冲函数6(t-1。)与在t。点连续的模拟信号f(t)的下列积分：1f f(t)芯(t t)dt = _ -oo。这一性质称为。j2二 f0t18 .已知傅氏变换对：1刚6(f),根据频移性质可知e为傅氏变换为

8、。19 .已知傅氏变换对：x1(t)l 鼻 x1( f )和 *2)则 x2( f )当 x(t) = x1(t) ,x2(t)时，则 x(f)=20 .非周期信号，时域为x (t),频域为x(f),它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分别是：x(f) =, x (t) = 。一、1.b 2.c 3.a 4.c 5.b 6.c 7.c 8.c 9.c 10.c11.d 12.c 13.b 14.a 15.b 16.c 17.c 18.b 19.c 20.b1.确定性信号；随机信号 2.周期信号；非周期信号；离散的；连续的3.均方根值；均方值4.傅氏三角级数中的各项系数(a0,an,bn, an等)

9、傅氏复指数级数中的各项系数(cn,c_n, cn )。5.0 ; +00; -8; +006. an 一余弦分量的幅值；bn正弦分量的幅值；a0一直流分量；an - n次谐波分量的幅值；中n-n次谐波分量的相位角；noo-n次谐波分量的角频率j f7.我减8.a ; a/2;更慢；工作频带9.7e sin c ft 10.展宽；降低；慢录快放11.1 ;等强度；白噪声12.实频；虚频13.能量有限；能量有限；功率有限 14. e15.rx)t)de 16. x(t -to);把原函数图象平移至 位置处17. f(to);脉冲采-joo样 18. (f - f。)19. x1(f) x2(f)2

10、0.x(f) = x(t)e j2 ftdtx(t) = x(f )ej2 ftdf oo三、计算题1 .三角波脉冲信号如图1-1所示，其函数及频谱表达式为1/2图1-1求：当时，求的表达式第二章习题2 .非线性度是表示标定曲线（）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）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。,2八 d y x dydxa. 2- t 5y = x b.dt2dtdtd2yy 二dt2dx dtc.,2.d y dy2y =10x 5dt2d

11、t6 .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（）0a.精度b.灵敏度 c.精密度 d.分辨率8 .一股来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（）0a.越宽b. 越窄 c.不变10.线性装置的灵敏度是（）0a.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p的一阶装

12、置，输入频率为。=1的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ta.-45 0b-900c-18014 .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x（t）=a3sin（0t+cp0）,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 .二阶系统的阻尼率士越大，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

13、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(a.线性 b.常数 c.是频率的函数21 测试装置的静态特性指标有、和。22 某位移传感器测量的最小位移为 0.01mm最大位移为1mm其动态线性范围是 db。23 描述测试装置动态特性的函数有、等。24 测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为 系统。若其输入、输出呈线性关系时，则称为 系统。25 线性系统中的两个最重要的最基本的特性是指 和。26 测试装置在稳态下，其输出信号的变化量 外与其输入信号的变化量义之比值，称为,如 果它们之间的量纲一致，则又可称为。27 测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变

14、换之比称为装置的。28 .测试装置对单位脉冲函数6 (t )的响应，称为 记为h (t), h (t)的傅氏变换就是装置测。29 .满足测试装置不失真测试的频域条件是 和。30 .为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和。31 .测试装置的动态特性在时域中用 描述，在频域中用 描述。32 .二阶系统的主要特征参数有、和。33 .已知输入信号x (t)=30cos(30t+30 ),这时一阶装置的 a()=0.87 ,5(。)=-21.7 :则该装置的稳态输出表达式是：y (t) = 。34 .影响一阶装置动态特性参数是,原则上希望它。35 .动圈式检流计是一个转子弹簧系统，是一个二

15、阶系统，此二阶系统的工作频率范围是。36 .输入x (t),输出y (t),装置的脉冲响应函数h (t),它们三者之间的关系是。37 .测试装置的频率响应函数为h(j)，则| h(jco )|表示的是, / h(j)表示的是,它们都是 的函数。38 .信号x (t) =6sin2，输入r =0.5的一阶装置，则该装置的稳态输出幅值 a=,相位 滞后*。39 .一个时间常数p=5s的温度计，插入一个以15c/min速度线形降温的烘箱内，经半分钟后取出， 温度计指示值为90这，这时，烘箱内的实际温度应为。1.c 2.b 3.c 4.d 5.b 6.a 7.d 8.b 9.c 10.b 11.b,

16、a 12.b 13.a 14.b 15.b16.c 17.b 18.b 19.c 20.b; a3 .灵敏度；非线性度；回程误差 4.40 db 5.微分方程；传递函数；频率响应函数6 .定常（时不变）；线形7.可叠加性；频率保持性 8.灵敏度；放大倍数9 .传递函数10.脉冲响应函数；频率响应函数 11.幅频特性为常数；相频特性为线形12.阶越响应法；频率响应法 13.微分方程；频率响应函数 14.静态灵敏度；固有频率；阻尼率15. 26.1cos （30t+8.3 ）16.时间常数 p ;越小越好 17. 6205(0.01)=1 ： mv)例11.设计利用霍尔元件测量转速的装置，并说明其

17、工作原理。解：设计装置如下图所示。当凸轮接近霍尔元件时，磁路磁阻减小，磁通变大；而在接近齿凹时，磁阻增大，磁通和磁感应强度减小。从而在霍尔元件的输出端产生脉冲变化的霍尔电势， 经整形电路后产生记数脉冲，如下图, 这样每经过一个齿，便产生一个记数脉冲。可测量被测轴转速。1/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）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。22,2a dy,dy dx - dy dxdydy a

18、. r t 5y= x b. t y = c. 2 y =10x 5 出 出 出出 出出 dt6 .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（）0a.精度b.灵敏度 c.精密度 d.分辨率8 .一股来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（）0a.越宽b. 越窄 c.不变10 .线性装置的灵敏度是（）0a.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

19、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p的一阶装置，输入频率为8=1的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（） ta.-45 0b-900c-18014 .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 x（t）=asin0t+%）,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 .二阶系统的阻尼率士越大，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 .

20、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（）。a.线形 b.常数 c.是频率的函数二、填空题3 .测试装置的静态特性指标有、和。4 .某位移传感器测量的最小位移为 0.01mm最大位移为1mm其动态线性范围是 db。5 .描述测试装置动态特性的函数有、等。6 .测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为 系统。若其输入、输出呈线性关系时，则称为 系统。7 .线性系统中的两个最重要的最基本的特性是指 和。8 .测试装置在稳态下，其输出信号的变化量 ay与其输入信号的变化量ax

21、之比值，称为,如果它们之间的量纲一致，则又可称为。9 .测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的。10 .测试装置对单位脉冲函数6 （t ）的响应，称为 记为h （t）, h （t）的傅氏变换就是装置测。11 .满足测试装置不失真测试的频域条件是 和。12 .为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和。13 .测试装置的动态特性在时域中用 描述，在频域中用 描述。14 .二阶系统的主要特征参数有、和。15 .已知输入信号 x (t)=30cos(30t+30 ),这时一阶装置的 a()=0.87 ,中出)=-21.7 :则该装置的稳态输出表达式是：y (t) = 。

22、16 .影响一阶装置动态特性参数是,原则上希望它。17 .动圈式检流计是一个转子弹簧系统，是一个二阶系统，此二阶系统的工作频率范围是。18 .输入x (t),输出y (t),装置的脉冲响应函数h (t),它们三者之间的关系是。19 .测试装置的频率响应函数为 h (j)，则| h (j co )|表示的是, / h (j)表示的是 ,它们都是 的函数。20 .信号x (t) =6sin2褥，输入r =0.5的一阶装置，则该装置的稳态输出幅值 a=,相位 滞后邛=。21 .一个时间常数p=5s的温度计，插入一个以15c/min速度线形降温的烘箱内，经半分钟后取出， 温度计指示值为90这，这时，烘

23、箱内的实际温度应为。参考答案二、填空题22 灵敏度；非线性度；回程误差4.40 db5 .微分方程；传递函数；频率响应函数6 .定常(时不变)；线形7 .可叠加性；频率保持性8 .灵敏度；放大倍数9 .传递函数10 .脉冲响应函数；频率响应函数11 .幅频特性为常数；相频特性为线形12 .阶越响应法；频率响应法13 .微分方程；频率响应函数14 .静态灵敏度；固有频率；阻尼率15 . 26.1cos (30t+8.3 )16 .时间常数r ;越小越好17 . 0.5 n18 . y(t)=x(t)*h(t)；卷积关系19 .输出与输入的幅值比(幅频特性)；输出与输入的相位差(相频特性)；频率2

24、0 . a =3; =0：21 . 88.75 c典型例题1一，,例1.求周期信号x (t) =0.5cos10t+0.2cos (100t-45),通过传递函数为 h(s) = 1的装0.005s 1置后得到的稳态响应。解：设 x(t) =x1(t) x2式中，x1(t) =0.5cos10t,x2(t) =0.2cos(100t -450)当系统有输入x)时，则输出为y(t),且小 0.5y1(t) : -cos(10t - arctg 11)(1 1)21式中，q =0.005,叫=10 , y1(t)= 0.499cos(1g2.860)同样可求得当输入为x2(t)时，有输出为y2，且

25、y2(t) =0.17cos(10ct -450 - 26.50)此装置对输入信号x (t)具有线形叠加性。系统输出的稳态响应为：y(t) =y1(t) y2(t)= 0.499cos(1g -2.860) 0.17cos(100t - 71.50)例2.用一个具有一阶动态特性的测量仪表(p=0.35s),测量阶跃信号，输入由25单位跳变到240单位，求当t=0.35s , 0.7s, 2s时的仪表示值分别为多少？解：一阶装置的单位阶跃输入时的响应为y(s) =h (s) x(s)：111= -=s 1 s s o . 1s -tty(t) =1。e当输入由ti =25跳变至t2 =240单位

26、时，输出响应表达式为ty(t)=-1)(1-)t= .：、二：。-二、1- e 0.35)所以，t=0.35s时，仪表示值为y(t) =160.9 ; t=0.7s时，仪表示值为y2。)= 211; t=2s时，仪表示值为 y3(t) =239.3。例3.图示rc电路中，已知c=0.01nf,若ex的幅值为100,频率为10khz,并且卒&出端eg的相 位滞后ex300 ,求此时的r应为何值，输出电压幅值为多少？解：该rc电路为一阶系统，并且r=r(c则有h(s)=h(j )=h(j )=()2 1():-arctg 当号滞后于ex时，则有, _ tg 300 =0.01 10 s 2 二 1

27、07 =918()迄二 a()z0输出eg的幅值为：eg =(918 10 2 二 104)2 110086.6(v)第四章习题一、选择题1 .在动态测试中，电桥的输出量通常采用（）0a.电阻量 b.电压量 c.电流量 d.电感量2 .直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将（）。a.增大 b.减少 .c. 不变 d.变化不定3 .为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（）a.半桥双臂各串联一片电阻应变片b.半桥双臂各并联一片电阻应变片c.适当提高电桥的电源电压d.增大应变片的初始电阻值4 .为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成（）。a.并联电路 b. 串

28、联电路 c.电桥电路5 .交流电桥的供桥电压频率为f。，输出信号最高频率为 修。它们之间的关系应满足（）。a.f0=fmb.f。：二fmc.fo-fmd. f。 fm6 .电阻应变仪常用交流供桥的原因是（）。a.为了提高电桥的灵敏度b .为了使放大器设计简单及提高抗电源干扰能力c.可以使用相敏检波电路7 .调幅可以看成是调制信号与载波信号（）。a.相乘 b .相加 c .相减d .相除8 .在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（）。a .恢复载波信号b .恢复调制信号的幅值和极性c .恢复已调制波d .恢复调制信号的幅值9 .用一缓变的综合信号e（t）=a cos20nt +b cos20

29、0 nt来调制一载波u （t） = e sin 2003t ,得到的调幅波的频带宽度为（）。a. （1000-10） hz （ 1000+ 10） hzb.- （1000+100） hz （1000+100） hzc. （1000100） hz （ 1000+ 100） hz10 .要使rc低通滤波器的通带加宽，则 rcfi应（）a.增加 b. 减少 c. 不变11 .在一定条件下rc带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器（）而成的。a冲联 b. 并联 c. 串并联 d. 叠加12 .滤波器的上、下截止频率为 fc2, fci,中心频率fo则它们的关系是（）。a. % =工一匕b. % =互

30、7 c. % =土产13 .滤波器的一3db频率截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值的（）处的频率。a. .2b.1 c.,2/2d.1/214 重复频率为1000hz的方波，经过一截止频率为2000hz的理想低通滤波器后的输出量为（）。a.1000 hz的失真的方波 b.1000 hz的正弦波c.2000 hz的正弦波 d.不知是什么波形15 .光线示波器的振子的固有频率越高，其电流灵敏度（）。a.越高 b. 越低 c. 不变16 .为了用分析仪或计算机进行测试数据的处理，再现记录实验数据，则应选用（）。a.光线示波器b.伺服式记录仪c.磁带记录仪d.阴极射线示波器二、填空题1 .交流供桥的应变仪电桥，在压应变时，假如已调波与载波相同，则在拉应变时，已调波与载波,因而可利用 作比较基准进行。2 .将电桥接成差动方式可以提高,改善,进行 补偿。3 .为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。4 .调幅信号由载波的携带信号信息，而调频信号则由载波的携带信号信息。5 .调制有、和 三种类型，将调制高频振荡的缓变信号称为,载送缓变信号的高频振荡称为,经调制后的高频振荡波称为。6 .调幅过程在频域相当于 过程，调幅装置实际上是一个,典型的调幅装置是。7 .调幅波经