工程测试与信号处理总习题

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〔〕。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。那么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.以下函数表达式中，〔〕是周期信号。.C.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.以下信号中，〔〕信号的频谱是连续的。A.B.C.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，那么频域中的高频成分〔〕。A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移，那么频域信号将会〔〕。A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.为单位脉冲函数，那么积分的函数值为〔〕。A．6B.0C.12D.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〔〕，那么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，根据傅氏变换的〔〕性质，那么有。A.时移B.频移C.相似D.对称15.瞬变信号x〔t〕，其频谱X〔f〕，那么∣X〔f〕∣²表示〔〕。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17.两个函数，把运算式称为这两个函数的〔〕。A.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19.信号，那么该信号是().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D.时间上连续、幅值上量化二、填空题信号可分为和两大类。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＿＿＿＿。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绘制周期信号x〔t〕的单边频谱图，依据的数学表达式是＿傅氏三角级数中的各项系数〔＿＿＿，而双边频谱图的依据数学表达式是＿＿傅氏复指数级数中的各项系数＿＿。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。周期信号x〔t〕的傅氏三角级数展开式中：表示＿余弦分量的幅值＿＿，表示＿正弦分量的幅值＿＿，表示直流分量＿＿＿，表示＿n＿次谐波分量的幅值＿，表示n次谐波分量的相位角；＿＿＿,表示-n次谐波分量的角频率＿＿＿。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的增加而＿.衰减＿＿的，因此，没有必要去那些高次的谐波分量。周期方波的傅氏级数：周期三角波的傅氏级数：，它们的直流分量分别是＿＿＿和＿＿＿。信号的收敛速度上，方波信号比三角波信号＿更慢＿＿。到达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＿工作频带＿＿。窗函数ω〔t〕的频谱是，那么延时后的窗函数的频谱应是＿＿＿。信号当时间尺度在压缩时，那么其频带＿.展宽＿＿其幅值＿＿＿。单位脉冲函数的频谱为＿＿＿，它在所有频段上都是＿＿＿，这种信号又称＿＿＿。余弦函数只有＿＿＿谱图，正弦函数只有＿＿＿谱图。因为为有限值时，称为＿＿＿信号。因此，瞬变信号属于＿＿＿，而周期信号那么属于＿＿＿。计算积分值：＿＿＿。两个时间函数的卷积定义式是＿＿＿。连续信号x〔t〕与单位脉冲函数进行卷积其结果是：＿＿＿。其几何意义是：＿＿＿。单位脉冲函数与在点连续的模拟信号的以下积分：＿＿＿。这一性质称为＿＿＿。傅氏变换对：1和，根据频移性质可知的傅氏变换为＿＿＿。傅氏变换对：时，那么=＿＿＿。非周期信号，时域为x〔t〕，频域为，它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分别是：=＿＿＿，x〔t〕=＿＿＿。一、1.B2.C3.A4.C5.B6.C7.C8.C9.C10.C11.D12.C13.B14.A15.B16.C17.C18.B19.C20.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〔等〕傅氏复指数级数中的各项系数〔〕。5.0；+∞；–∞；+∞6.—余弦分量的幅值；—正弦分量的幅值；—直流分量；--n次谐波分量的幅值；--n次谐波分量的相位角；--n次谐波分量的角频率7.衰减8.A；A/2；更慢；工作频带9.10.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14.15.16.；把原函数图象平移至位置处17.；脉冲采样18.19.20.三、计算题三角波脉冲信号如图1-1所示，其函数及频谱表达式为图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〔jω〕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.以下微分方程中〔〕是线性系统的数学模型。A.B.C.6.线性系统的叠加原理说明〔〕。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鼓励的频率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，输入频率为的正弦信号，那么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，那么其输出信号将保持〔〕。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，那么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19.二阶装置引入适宜阻尼的目的是〔〕。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.线性B.常数C.是频率的函数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，那么称为＿定常〔时不变〕＿＿系统。假设其输入、输出呈线性关系时，那么称为＿＿线形＿系统。7.线性系统中的两个最重要的最根本的特性是指＿＿＿和＿＿＿。8.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量与其输入信号的变化量之比值，称为＿＿＿，如果它们之间的量纲一致，那么又可称为＿＿＿。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＿.传递函数＿＿。10.测试装置对单位脉冲函数δ〔t〕的响应，称为＿＿＿记为h〔t〕，h〔t〕的傅氏变换就是装置的＿＿＿。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.输入信号x〔t〕=30cos〔30t+30°〕，这时一阶装置的A〔ω〕=0.87，=-21.7°，那么该装置的稳态输出表达式是：y〔t〕=＿＿＿。16.影响一阶装置动态特性参数是＿＿＿，原那么上希望它＿＿＿。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〔jω〕，那么｜H〔jω〕｜表示的是＿＿＿，∠H〔jω〕表示的是＿＿＿，它们都是＿＿＿的函数。20.信号x〔t〕=，输入τ=0.5的一阶装置，那么该装置的稳态输出幅值A=＿＿＿，相位滞后=＿＿＿。21.一个时间常数τ=5s的温度计，插入一个以15℃/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℃，这时，烘箱内的实际温度应为＿＿＿。1.C2.B3.C4.D5.B6.A7.D8.B9.C10.B11.B，A12.B13.A14.B15.B16..C17.B18.B19.C20.B；A3.灵敏度；非线性度；回程误差4.405.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τ；越小越好17.18.；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20.21.88.75℃例1.现有指针式电流计4只，其精度等级和量程分别为2.5级100μА、2.5级200μА、1.5级100Μа、1.5级1mA，被测电流为90μА时，用上述4只表测量，分别求出可能产生的最大相对误差〔即标称相对误差〕，并说明为什么精度等级高的仪表测量误差不一定小，仪表的量程应如何选择。解：4块表的相对误差分别为仪表量程选择应使仪表示值在满足量程的1/3以上。第三章习题1.电涡流式传感器是利用〔〕材料的电涡流效应工作的。A.金属导体B.半导体C.非金属D.2.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用〔〕。A.电压放大器B.电荷放大器C.前置放大器3.磁电式振动速度传感器的数学模型是一个〔〕。A.一阶环节B.二阶环节C.比例环节4.磁电式振动速度传感器的测振频率应〔〕其固有频率。A.远高于B.远低于bC.等于5.压电式加速度计，其压电片并联时可提高〔〕。A.电压灵敏度B.电荷灵敏度C.电压和电荷灵敏度6.以下传感器中〔〕是基于压阻效应的。A.金属应变片B.半导体应变片C.压敏电阻7.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的〔〕成正比。A.位移B.速度C.加速度8.石英晶体沿机械轴受到正应力时，那么会在垂直于〔〕的外表上产生电荷量。A.机械轴B.电轴C.光轴9.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的〔〕。A.大得多B.相接近C.小得多10.光敏晶体管的工作原理是基于〔〕效应。A.外光电B.内光电C.光生电动势11.一般来说，物性型的传感器，其工作频率范围〔〕。A.较宽B.较窄C.不确定12.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由〔〕来决定的。A.贴片位置的温度变化B.电阻丝几何尺寸的变化C.电阻丝材料的电阻率变化13.电容式传感器中，灵敏度最高的是〔〕。A.面积变化型B.介质变化型C.极距变化型14.高频反射式涡流传感器是基于〔〕和〔〕的效应来实现信号的感受和变化的。A.涡电流B.纵向C.横向D.集肤15.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为〔〕效应。A.压电B.压阻C.压磁D.逆压电1.可用于实现非接触式测量的传感器有＿＿＿和＿＿＿等。2.电阻应变片的灵敏度表达式为，对于金属应变片来说：S=＿＿＿，而对于半导体应变片来说S=＿＿＿。3.具有＿＿＿的材料称为压电材料，常用的压电材料有＿＿＿和＿＿＿。4.当测量较小应变值时应选用＿＿＿效应工作的应变片，而测量大应变值时应选用＿＿＿效应工作的应变片。5.电容器的电容量，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为：＿＿＿。6.极距变化型的电容传感器存在着非线性度，为了改善非线性度及提高传感器的灵敏度，通常采用＿＿＿的形式。7.差动