测试技术与信号处理总复习

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测试技术与信息处理试题题库

测量技术基础试题一、填空题（25分，每空1分）1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。

2．满足测试装臵不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。

3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。

4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。

5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。

6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。

7. 电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作，可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。

8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为调制波，载送低频信号的高频振荡信号称为载波，将经过调制过程所得的高频振荡波称为已调制波。

9．已知()t t x ωsin 12=，()t δ为单位脉冲函数，则积分()⎰∞+∞-⎪⎭⎫⎝⎛-⋅dt t t x ωδ2π= 12 。

10．已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，若测得感应电动势的频率为300Hz ，则被测轴的转速为900r/min 。

11. RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限截止频率越小。

12. 频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。

二、选择题（15分，每题1.5分）1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（C ）的。

A非周期、离散B非周期、连续C、周期、离散D周期、连续2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（C ）。

A 电阻传感器B 电感传感器C 光电传感器D 电容传感器3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（B ）材料制成。

测试技术与信号处理课后答案

测试技术与信号处理课后答案机械工程测试技术基础习题解答教材：机械工程测试技术基础，熊诗波黄长艺主编，机械工业出版社，2006年9月第3版第二次印刷。

第一章信号的分类与描述1-1 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|c n |–ω和φn –ω图，并与表1-1对比。

解答：在一个周期的表达式为00 (0)2() (0)2T A t x t T A t ⎧--≤<⎪⎪=⎨⎪≤<⎪⎩积分区间取（-T/2，T/2）000000002202002111()d =d +d =(cos -1) (=0, 1, 2, 3, )L T T jn tjn tjn t T T n c x t et Aet Ae tT T T Ajn n n ωωωππ-----=-±±±⎰⎰⎰所以复指数函数形式的傅里叶级数为 001()(1cos )jn tjn t n n n Ax t c ejn e n∞∞=-∞=-∞==--∑∑ωωππ，=0, 1, 2, 3, n ±±±L 。

(1cos ) (=0, 1, 2, 3, )0nI nR A c n n n c ⎧=--⎪±±±⎨⎪=⎩L ππ图1-4 周期方波21,3,,(1cos)00,2,4,6,nAnAc n nnn⎧=±±±⎪==-=⎨⎪=±±±⎩LLπππ1,3,5,2arctan1,3,5,200,2,4,6,nInnRπncπφncn⎧-=+++⎪⎪⎪===---⎨⎪=±±±⎪⎪⎩LLL没有偶次谐波。

其频谱图如下图所示。

1-2 求正弦信号0()sinx t xωt=的绝对均值xμ和均方根值rms x。

解答：00002200000224211()d sin d sin d cosT TT Txx x x x μx t t xωt tωt tωtT T T TωTωπ====-==⎰⎰⎰rmsx====1-3 求指数函数()(0,0)atx t Ae a t-=>≥的频谱。

测试技术复习

一部分：绪论部分1、测量系统有那些环节，各个环节有什么功能？答：激励装置作用于被测对象，使之产生有用信息的信号，传感器将被测信息转化为某种电信号，信号调理环节将电信号转换成更适合进一步传输和处理的形式，信号处理对信号进行运算和分析，信号显示和记录环节显示信号以便观测者观察和分析。

而反馈、控制环节用于闭环控制系统中的测试系统。

2、为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么使用电表时应尽可能在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V 的1.5级电压表分别测量25V 电压，试问哪一个测量准确度高？为什么？答：若被测量超过电表的量程会损环电表；在电表量程的三分之二以上使用可提高测量准确度；用30V 的1.5级电压表分别测量准确度高，因为其测量误差小。

3、如何表达测量结果？对某量进行8次测量，测得值分别为：802.40、802.50、802.38、802.48、802.42、802.46、802.45、802.43。

求其测量结果。

解：81802.40802.50802.38802.48802.42802.46802.4388802.44ii xx =++++++===∑ˆ0.04s σ==，ˆ0.014x σ== ˆ802.440.014x X x σ=±=± 4、请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差： ⑴.1.01825447.8V V μ± ⑵.(25.048940.00003)g ± ⑶.2(5.4820.026)/g cm ±解：（1）1.01825440.00766V ±‰ ⑵.25.048940.001198g ± ‰ ⑶.25.482/0.474%g cm ±第二部分：信号及其描述1、周期信号和非周期信号的频谱图各有什么特点？答：周期信号的频谱具有离散性、谐波性和收敛性，即各谐波分量频率为基频的整数倍，离散分布，且幅值随频率的增加而减小。

测试技术复习(1)(1)

一．选择题1．把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是（ B ）A. 记录时间太长；B. 采样间隔太宽；C.记录时间太短；D. 采样间隔太窄2. 在同步调制与解调中要求载波 B 。

A.同频反相B.同频同相C.频率不同，相位相同D.频率不同，相位相反3.已知信号()100sin x t t ω=，()t δ为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞-∞-⎰的函数值为 B 。

A.50B.100C.0D.任意值4.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 B ，则可以满足分析要求。

A.放快B.放慢C.反复多放几次D.不变5.周期性单位脉冲序列在数学上具有 D 功能，因此又称函数。

A.提取，周期间隔B.采样，等间隔C.采样，等间隔周期D.采样，采样6． D 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. 电阻应变片7．一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围（ B ）A.越宽；B.越窄；C.不变；D.无规律可寻8. 对某二阶系统输入周期信号X(t)=A 0sin ωt ，则系统输出信号有以下特性（ C ）。

A 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。

9.A/D 转换器是将 B 信号转换成信号的装置。

A.随机信号，周期信号；B.模拟信号，数字信号；C.数字信号，模拟信号；D. 非确定信号，确定信号；10.用一阶系统作为测试系统，为了获得较佳的工作性能，其时间常数τ应B 。

A.尽量大；B.尽量小；C.根据系统特性而定；D. 无穷大1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( C )。

A ．增大B ．减少 C.不变 D.变化不定2．调制可以看成是调制信号与载波信号( A )。

A 相乘B ．相加C ．相减 D.相除3．描述周期信号的数学工具是( D )。

测试技术信号处理技术

为了缩短量化一个采样值所需的时间，一般均
把采样值经过舍入变为只有有限个有效数字的整数，
这个整数最大为255时，用二进制表示有8bit，最
大为4095时，用二进制表示有12bit，分别表示量
化能达到的精度。采样后的数据总是离散的及有限
的，这就引出了离散傅里叶变换的问题，即希望电
子计算机算出的离散傅里叶变换与原信号的连续傅
为便于数学处理，对截断信号做周期延拓，得
到虚拟的无限长信号测试。技术信号处理技术
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周期延拓后的信号与真实信号是不同的，下面我们就从数学的角度来看这种处理带来的误差情况。
设有余弦信号x(t), 用矩形窗函数w(t)与其相乘，得到截断信号: y(t) =x(t)w(t)
将截断信号谱 XT(ω)与原始信号谱 X(ω) 相比
测试技术信号处理技术
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2、D/A转换过程和原理
D/A转换器是把数字信号转换为电压或电流信号的装置。
D/A转换器的技术指标
• 分辨率;
• 转换速度;
• 模拟信号的输出范围;
测试技术信号处理技术
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3.3 采样定理
采样是将采样脉冲序列p(t)与信号x(t)相乘，取离散点x(nt)的值的过程。
测试技术信号处理技术
较可知，它已不是原来
的两条谱线，而是两段振荡的连续谱. 原来集中在f0处的能量被分散到两个较宽的频带中去
了，这种现象称之为频
谱能量泄漏。
测试技术信号处理技术
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周期延拓信号与真实信号是不同的：
能量泄漏误差
测试技术信号处理技术
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克服方法之一：信号整周期截断
测试技术信号处理技术
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测试技术总复习

工程测试技术总复习
●误差的定义，产生的原因，分类方法。 ●系统误差，粗大误差，随机误差定义及其特性，如何发现这些误差。 ●描述测量结果的几个质量指标：准确度，精确度，精密度，不确定度。 ●不确定度的定义，分类方法。 ●A类不确定度与B类不确定度的区别。 ●等精度重复测量的概念。 ●单次测量结果试验，标准差与平均值试验标准差。
工程测试技术总复习
1）均质导体定律（含应用） 2）热电势定律 3）中间导体定律 4）中间温度定律 5）参考电极定律以上定律的内容及应用。
●热电偶测温系统的标定方法。 ●热电偶测温系统的动态特性。 ●热电偶测温系统的动态特性补偿。
工程测试技术总复习
11．噪声测量技术 ●描述噪声特性的几个参数（声压、声强、声级
工程测试技术总复习
15.画出惯性式加速度测振系统的物理模型；建立相应的坐标系并说明牵连运动及惯性运动的物理意义；导出惯性式加速度传感器的数学模型。 16.具有温度补偿作用的筒式应变测压传感器的敏感元件——应变筒，请画出四片应变片的粘贴位置，注明应变片的粘贴方向，注明各应变片的作用，画出桥路图，并阐明理由。 17.为什么使用电阻应变片需要温度补偿？实现电路温度补偿的基本原理是什么？设一作为传感器敏感元件的杆件受拉伸作用，应当怎样贴片和接桥以实现温度补偿？请画出应变片的粘贴位置。注明各应变片的作用，应变片的粘贴方向画出桥路图。题 19图圆筒外形图 18.用一薄壁圆筒为弹性敏感元件，设计一应变式测力仪。要求在其外圆柱面上贴八个应变片，构成一能抗弯并能进行温度补偿测量桥路。（应变片的布贴位置可用圆筒的展开图表示。
工程测试技术总复习
3、测量系统的基本特性 ●激励，响应的概念。 ●静态特性，动态特性的定义。 ●静态标定，动态标定的定义及意义。 ●静态标定的作用。 ●静态标定的过程及要求。 ●几种曲线：正行程曲线，反行程曲线，实际工作曲线。

测试技术综合复习题

测试技术综合复习题一、判断题1、当输入信号x(t)一定时，系统的输出y(t)将完全取决于传递函数h(s)，而与该系统的物理模型无关。

（t）2、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。

（f）3、所有随机信号都就是非周期信号；（f）4、所有周期信号都就是功率信号；（t）5、所有非周期信号都就是能量信号；（f）6、非周期信号的频谱都就是已连续的。

（t）7、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。

（f）8、模拟信号的幅值一定是连续的；（f）9、瞬态信号是能量有限信号。

（t）10、瞬态信号就是时间轴上的零平均功率信号。

（t）11、直流信号被切断后的频谱就是已连续的。

（t）12、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。

（t）13、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。

（）14、直流信号具有无限的频谱。

（f）15、幅频特性就是指积极响应与鞭策信号的振幅比与频率的关系。

（f）16、频响函数充分反映了系统积极响应的稳态过程。

（t）17、频响函数充分反映了系统积极响应的稳态过程。

（）18、传递函数不仅反映了系统的稳态过程，还反映了系统响应的过渡过程。

（f）19、若x(t)是限带信号，在被截断后必成为无限带宽的函数。

(f)20、一阶系统中常用时间常数τ作为响应上升时间。

（f）21、稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性测试。

（f）22、测试系统的灵敏度越高测量性能越好。

（f）23、若传感器的灵敏度为常数，则说明该传感器的输入、输出关系为线性关系。

（f）24、金属电阻应变片的电阻相对变化主要就是由于电阻丝的尺寸变化产生的。

（t）25、在数字信号处理过程中，定量误差大小与a/d转换器的位数毫无关系。

（f）26、变小间歇式差动变压器就是一种电容式传感器。

（f）27、涡流传感器分为高频透射式和低频反射式两种类型。

（t）28、涡流式传感器属于能量控制型传感器（f）29、涡流传感器属于有源传感器。

（t）30、压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越阔。

测试技术与信号处理题库

测试技术与信号处理题库第⼀章习题测试信号的描述与分析⼀、选择题1.描述周期信号的数学⼯具是（）。

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。

则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.下列函数表达式中，（）是周期信号。

A. 5cos10()0x t ππ ≥?= ? ≤?当t 0当t 0B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C .()20cos20()at x t e t t π-= -∞<<+∞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.下列信号中，（）信号的频谱是连续的。

A.12()sin()sin(3)x t A t B t ω?ω?=+++B.()5sin 303sin50x t t t =+ C.0()sin at x t e t ω-=?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，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.仅有移相12.已知 ()12sin ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞-∞?-的函数值为（）。

A ．6 B.0 C.12 D.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（），则也可以满⾜分析要求。

测试技术(第二版)课后复习题答案_贾民平

测试技术与信号处理习题解答授课教师：陈杰来第一章习题（P29）1-1府轉质个职躺切齢肆帥静!耶个职臨号！饷腮i 普各狀啊酿?解：（1）瞬变信号-指数衰减振荡信号，其频谱具有连续性和衰减性。

（2）准周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱仍具有离散性。

（3）周期信号，因为各简谐成分的频率比为有理数，其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。

1-2求信号x （t ）=sm 2^1的有效值（均方根值）畑二J 討:工“）曲.解：x （t ）=sin2 f °t 的有效值（均方根值）：J 丄：。

(1 cos 4 f o t) dt 2T o o［丄(T o -^si n4 f o T o )：2T o4 f oxrms1'■■,'TTox 2 (t)dtT oTosin 2 2 f o t dtu1------ sin 4 f o t 4 f 0T 0)1-3聽I呵抽三斛擁开拥腓师开丸耦茫触他1加般认胖離礼解：周期三角波的时域数学描述如下：T o2 x(t)0 tT 0 2T o x(t nT o )(1)傅里叶级数的三角函数展开：b n 1 T o/2T oT o / 2 T o /2 T o T o /2 4 T o /2 T o4 2 n 2 52 T o /2(1 T o /2a。

an 2n 2x(t)dt 2 T o /2T 00(1—t)dt T o x(t)cos n o t dt 2t)cos n o t dt T on 1,3,5, T o则x(t)sin n x(t)sin n o t dt n 2,4,6,，式中由于x(t)是偶函数，sinn o t 是奇函数，o t 也是奇函数，而奇函数在上下限对称区间上的积分等于o 。

故b n 0。

因此，其三角函数展开式如下:x(t)12 cos n n 1 nt41匕 2sin(n o t n 1 n2)(n=1,3, 5,…)其频谱如下图所示：A())1■2()」4 22・ 41 2 3 49 24 25 213 0 5 00 3 0 5 0单边幅频谱单边相频谱(2)复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下：1 21 V a ! b ：4 I m C nR e C nC 0 IA onarctg3oI m C nR e C n1 2 A 1arctg (电)a n故有I nC N =-b n /21 A1A n = an 2 2 arctg ( “) a nR e C N =31/22. 2 n 2 sin 2222 2n 0n 1,3,5, n 2,4,6,a o C n-5 0-3 0 - 0 0------------------------ ko 3 o 5 o实频谱j i R e C n1 2 222 9 225 22 25 2-5 0-3 o - o 0虚频谱o 3 o 5 o双边幅频谱t|Cn2 25 22 9 2 225 2-5 o -3 o - o o双边相频谱1-4求三角形窗函数｛图J22）的频谱［井作频谱Kkt用傅里叶变换求频谱。

测试技术与信号处理-考题重点知识复习

测试技术与信号处理考题重点复习1.信号的分类?描述方法?2.周期和非周期的频谱分析及其频谱的特点周期频谱分析:周期信号是定义在(-∞,+∞)区间,每隔一定时间按相同规律重复变化的信号，可表示为X(t)=(t+nT) n=0,±1,±2…..式中,T为信号的周期,其倒数1/T称为信号的频率,通常用f表示,频率的2π倍,即2πf或2π/T称为信号的角频率,即为ω.特点:1.离散性频谱是非周期性离散的线状频谱,称为谱线,连接各谱线顶点的曲线为频谱的包络线,它反映了各频率分量的幅度随频率变化的情况.2. 谐波性谱线以基波频率ω0为间隔等距离分布,任意两谐频之比都是整数或整数比,即为有理数.各次谐波的频率都是基频ω0或它的整数倍3.收敛性周期信号的幅值频谱是收敛的.即谐波的频率越高,其幅值越小,在整个信号中所占的比重也就越小.这表明虽然复杂周期信号在理论上有无穷多个频率成分,但占信号主要部分的是有限多个低次谐波,而高次谐波对信号构成的影响很小,可以忽略.非周期信号分析:非周期信号分为准周期信号和瞬变信号两种.两个或两个以上的正,余弦信号叠加,如果两个分量的频率比不是有理数,或者说明各分量的周期没有最小公倍数,那么合成的结果就不是周期信号,例如下式所表达的就是一个非周期信号.特点:1瞬变信号的频谱是连续的 2.瞬变信号中含有从0~∞的所有频率成分(个别点除外) 3.瞬变信号的幅值频谱从总体变化趋势上看具有收敛性,即谐波的频率越高,其幅值密度就越小.3.傅里叶变换的性质1)线性叠加性如果x(t)＜＝＞X(f),y(t) ＜＝＞Y(f)则ax(t)+by(t) ＜＝＞aX(f)+bY(f)该性质说明傅里叶变换是一种线性运算,它适用于线性装置或系统.此性质使分量和的频谱等于分量频谱之和.2)尺度展缩性如果x(t)＜＝＞X(f),y(t) ＜＝＞Y(f)则x(kt) ＜＝＞1/kX(f/k)该性质说明若信号在时域中扩展(0<k<1),等效于在频域中压缩,反之信号时域中压缩(k>1)等效于在频域中扩展.3)对称性该性质说明,若x(t)的单位频谱函数为X(f),将时域函数形式更换为X(t),那么X(t)所对应的频谱函数就具有相应的原时域函数X(f)对纵坐标轴反转所得的x(-f)的形式.4)时移性质如果x(t)＜＝＞X(f),y(t) ＜＝＞Y(f)则5)频移性质如果x(t)＜＝＞X(f),y(t) ＜＝＞Y(f)则4.系统静态及其静态特性参数测试系统的静态特性是指当输入信号为一不变或缓变信号时,输出与输入之间的关系.1)灵敏度2)非线性度3)回程误差4)精确度5)分辨率5频响的定义?在任意信号输入下,系统的频率响应是系统稳态输出与输入的傅氏变换之比.在正弦信号输入下,测试系统是系统稳态输出与输入的时域描述之比物理意义:通常频率响应函数H(jω)是一个负数函数,它可用指数形式表示:H(jω)=Re(ω)+jIm(ω)=|H(jω)|频率响应的模和幅角与实部和虚部有下列关系因模|H(jω)|和∠H(jω)都是实变函数,分别用A(ω)和来表达A(ω)=|H(jω)|=Y/X 模①(ω)=∠H(jω)= 幅角②式①的物理意义为在(余)弦信号输入下,其A(ω)反映的是系统稳态输出与输入的幅值比(Y/X)与被测信号频率ω的对应关系,称为系统的幅频特性.式②表明的物理意义为其幅角(ω)反映的是系统稳态输出与输入的相位角差()与被测信号频率ω的对应关系,称为系统的相频特性.6.一、二阶装置的动态参数?其取值对装置动态特性的影响?一阶响应函数H(jω)=Y(jω)/X(jω)=S/(jωτ+1)时间常数τ是反映一阶系统动态特性的重要参数,时间常数τ决定一阶系统适用的频率范围. τ值越小,动态响应特性越好,测试系统的频带越宽,即系统的响应越快. 二阶响应函数影响二阶系统动态特性的参数是固有频率ω,与阻尼比ζωn越大,测试系统的频带越宽,阻尼比ζ=0.65左右,共振现象最小,且水平最长.。

测试技术复习资料第七章测试信号的处理与分析考试重点

测试技术复习资料第七章测试信号的处理与分析考试重点一、选择题1. 两个正弦信号间存在下列关系：（ B ）A. 同频相关，不同频也相关B. 同频相关，不同频不相关C. 同频不相关，不同频相关D. 同频不相关，不同频也不相关2. 自相关函数是一个（ B ）函数。

A. 奇B. 偶C. 非奇非偶D. 三角3. 如果一信号的自相关函数)(τx R 呈现一定周期的不衰减，则说明该信号（ B ）。

A. 均值不为0B. 含有周期分量C. 是各态历经的D. 不含有周期分量4. 正弦信号的自相关函数是（ A ），余弦函数的自相关函数是（C ）。

A. 同频余弦信号B. 脉冲信号C. 偶函数D. 正弦信号5.经测得某信号的相关函数为一余弦曲线，则其（ C ）是正弦信号的（ D ）。

A. 可能B. 不可能C. 必定D. 自相关函数6. 对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录的时间不变时，则（ C ）。

A. 泄漏误差就越大B. 量化误差就越小C. 采样点数就越多D. 频域上的分辨率就越低7. 把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是（ B ）。

A. 记录时间太长B. 采样间隔太宽C. 记录时间太短D. 采样间隔太窄8. 若有用信号的强度、信噪比越大，则噪声的强度（C ）。

A. 不变B. 越大C. 越小D. 不确定9. A/D 转换器是将（ B ）信号转换成（ D ）信号的装置。

A. 随机信号B. 模拟信号C. 周期信号D. 数字信号10. 两个同频方波的互相关函数曲线是（ C ）。

A. 余弦波B. 方波C. 三角波D. 正弦波11. 已知x （t ）和y （t ）为两个周期信号，T 为共同的周期，其互相关函数的表达式为（ C ）。

A.dt t y t x T T )()(210⎰+τ B. dt t y t x TT )()(210⎰+τ C. dt t y t x T T )()(10⎰+τ D. dt t y t x T T )()(210⎰-τ 12. 两个不同频率的简谐信号，其互相关函数为（ C ）。

测试技术与信号处理(第三版)课后习题详解

测试技术与信号处理习题解答第一章信号的分类与描述1-1 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|c n |–ω和φn –ω图，并与表1-1对比。

解答：在一个周期的表达式为00 (0)2() (0)2T A t x t T A t ⎧--≤<⎪⎪=⎨⎪≤<⎪⎩积分区间取（-T/2，T/2）00000002202002111()d =d +d =(cos -1) (=0, 1, 2, 3, )T T jn tjn tjn t T T n c x t et Aet Ae tT T T Ajn n n ωωωππ-----=-±±±⎰⎰⎰所以复指数函数形式的傅里叶级数为001()(1cos )jn tjn tnn n Ax t c ejn en ∞∞=-∞=-∞==--∑∑ωωππ，=0, 1, 2, 3, n ±±±。

(1cos ) (=0, 1, 2, 3, )0nI nR A c n n n c ⎧=--⎪±±±⎨⎪=⎩ππ21,3,,(1cos )00,2,4,6,n An A c n n n n ⎧=±±±⎪==-=⎨⎪=±±±⎩πππ1,3,5,2arctan 1,3,5,200,2,4,6,nI n nR πn c πφn c n ⎧-=+++⎪⎪⎪===---⎨⎪=±±±⎪⎪⎩图1-4 周期方波信号波形图没有偶次谐波。

其频谱图如下图所示。

1-2 求正弦信号0()sin x t x ωt =的绝对均值x μ和均方根值rms x 。

解答：00002200000224211()d sin d sin d cos TTT Tx x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T T T ωT ωπ====-==⎰⎰⎰222200rms000111cos 2()d sin d d 22T T T x x ωtx x t t x ωt t t T T T-====⎰⎰⎰1-3 求指数函数()(0,0)atx t Ae a t -=>≥的频谱。

测试技术与信号处理复习题(客观题)

测试技术与信号处理复习题（客观题）第1、3 章一、判断题. 1. 对多次测量的数据取算数平均值，就可以减少随机误差的影响。

（√ ）2. 传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。

（√ ）3. 一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在随机误差的缘故。

（√ ）4. 一台仪器的重复性很好，但其静态测量结果也可能存在很大的误差。

（√ ）5. 频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率。

（√ ）6. 固有频率f n = 600 Hz 的振动子测量600Hz 的谐波信号，输出不会失真。

（× ）7. 若振动子的固有频率f n = 400 Hz，则其工作频率范围为0 ~ 400 Hz。

（× ）8. 测试系统的幅频特性在工作频带内通常是频率的线性函数，而线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。

（× ）9. 线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。

（× ）10. 测量系统的固有频率越高，其灵敏度也越高。

（× ）11. 一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测试范围越窄。

（√ ）12. 同一测量系统，测量有效频带不同的信号时肯定表现出不同的幅频特性。

（× ）13. 一阶系统的时间常数τ 越小越好。

（√ ）14. 一般的机械系统都可近似看成是二阶的“质量-弹簧-阻尼”系统。

（√ ）15. 在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。

（√ ）16. 当输入信号x(t) 一定时，系统的输出y(t) 将完全取决于传递函数H (t) ,而与系统的物理模型无关。

（√ ）17. 测试装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。

（× ）18. 随机误差不可能被修正，但在了解其统计规律之后，还是可以控制和减少它们对测量结果的影响。

（√ ）19. 实际测试系统的输出与输入之间保持严格的线性关系（× ）20. 测试装置的相频特性表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。

现代测试技术与信号处理_复习

一般说来，测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。

传感器将被测物理量(如噪声,温度) 检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置2.1信号的分类主要是依据信号波形特征来划分的，在介绍信号分类前，先建立信号波形的概念信号波形：被测信号信号幅度随时间的变化历程称为信号的波形。

2.1 确定性信号与非确定性信号可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。

不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。

2.2 信号的时域波形分析信号的时域波形分析是最常用的信号分析手段，用示波器、万用表等普通仪器直接显示信号波形，读取特征参数。

2.5 信号的频域分析信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。

X(t)= sin(2πnft)时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况，除单频率分量的简谐波外，很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量大小。

4 傅立叶变换的性质a.奇偶虚实性b.线性叠加性若x1(t) ←→X1(f)，x2(t) ←→X2(f)则：c1x1(t)+c2x2(t) ←→c1X1(f)+c2X2(f)c.对称性若x(t) ←→X(f)，则X(-t) ←→x(-f)d. 时间尺度改变性若x(t) ←→X(f)，则x(kt) ←→1/k[X(f/k)]e. 时移性若x(t) ←→X(f)，则x(t±t0) ←→e±j2πft0 X(f)f. 频移性若x(t) ←→X(f)，则x(t) e±j2πf0t ←→X(f ±f0)2.6卷积分1 卷积卷积积分是一种数学方法，在信号与系统的理论研究中占有重要的地位。

特别是关于信号的时间域与变换域分析，它是沟通时域－频域的一个桥梁。

信号测试技术复习题资料

一、是非题（对的打√，错的打×）（每题2分，共20分）1.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。

( T )2.所有周期信号都是功率信号。

(√)3.电阻应变式传感器只用于测定结构的应力或应变。

（×）4.瞬态信号的频谱一定是连续的。

( T )5.凡频谱是离散的信号必然是周期信号。

( F )6.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是瞬态信号。

（ F ）7.频响函数反映了系统响应的稳态过程。

（√）8.已知信号x(t)与信号y(t)完全不相关，则该二信号的互相关系数满足ρxy(τ)=1( F )9.一阶系统的时间常数τ越小越好。

( T )10.单自由度系统的刚度越大，其固有频率就越低。

( F )11.具有质量为M，刚度为K的振动体的固有频率为 0=MK。

( F )12.传感器与被测量的对应程度可用其灵敏度表示（ T ）。

13.对传感器进行动态标定的主要目的是检测传感器的动态性能指标（ T ）。

14.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。

( F )15.稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性测试。

（×）16.直流信号具有无限的频谱。

（×）17.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为幅频曲线。

（ F ）18.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为电荷的输出。

（ F ）19.一选频装置，其幅频特性在f1～f2区间急剧衰减(f2>f1)，在0～f1和f2～∞之间近乎平直，这叫低通滤波器。

（ F ）20.半桥联接中要求两个桥臂阻值变化大小相等，极性相反。

（√）21.电桥电路是一个很好的幅度调制器。

( T )22.从信号运算的角度看，调幅过程就是将调制信号与载波信号相乘。

( T )23.相敏检波是一种能鉴别信号的相位和极性却无放大能力的检波电路。

( T )24.压电式传感器不一定要配接前置放大器。

（×）25.电荷放大器使压电加速度计输出的电荷量得到放大，由此而得电荷放大器的名称。

测试技术基础试题库综合版（带答案）

测试技术基础试题库综合版（带答案）各章节复习题(答案在后面)第一章信号及其描述（一）填空题1、测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。

这些物理量就是，其中目前应用最广泛的是电信号。

2、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。

3、周期信号的频谱具有三个特点：，，。

4、非周期信号包括信号和信号。

5、描述随机信号的时域特征参数有、、。

6、对信号的双边谱而b ，实频谱（幅频谱）总是对称，虚频谱（相频谱）总是对称。

（二）判断对错题（用√或×表示）1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。

（）2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。

（）3、非周期信号的频谱一定是连续的。

（）4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。

（）5、随机信号的频域描述为功率谱。

（）（三）简答和计算题1、求正弦信号t x t x ωsi n )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。

2、求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。

3、求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at的频谱。

4、求被截断的余弦函数??≥<=Tt T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。

5、求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。

第二章测试装置的基本特性（一）填空题1、某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin)(tt x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。

2、试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141nn ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。

3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。

4、当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现测试。

测试技术与信号处理课程习题解答

Chapter 0 绪论0－1．举例说明什么是测试？答：(1) 测试例子：为了确定一端固定的悬臂梁的固有频率，我们可以采用锤击法对梁进行激振，再利用压电传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。

（2）结论：由本例可知：测试是指确定被测对象悬臂梁的属性—固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段—激振、拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息的过程。

0－2. 测试技术的任务是什么？答：测试技术的任务主要有:通过模型试验或现场实测，提高产品质量；通过测试，进行设备强度校验，提高产量和质量；监测环境振动和噪声，找振源，以便采取减振、防噪措施；通过测试，发现新的定律、公式等；通过测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。

0－3. 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要部分的作用。

答：（1）测试系统方框图如下。

（2）各部分的作用如下：●传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；●信号的调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；●信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算、滤波和分析；●信号显示、记录环节将来自信号处理环节的信号显示或存贮。

●模数（A/D）转换和数模（D/A）转换是进行模拟信号与数字信号相互转换，以便用计算机处理。

0－4．测试技术的发展动向是什么?传感器向新型、微型、智能型方向发展；测试仪器向高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格发展；参数测量与数据处理向计算机为核心发展。

Chapter 1 信号分类与表述1－1．求周期方波的傅立叶级数（复指数函数形式），画出|cn|-ω和ϕ-ω图。

解：(1)方波的时域描述为：(2) 从而：1－2．求正弦信号的绝对均值和均方根值。

解(1)(2)1－3．求符号函数和单位阶跃函数的频谱。

解：(1)因为不满足绝对可积条件，因此，可以把符合函数看作为双边指数衰减函数：其傅里叶变换为：(2)阶跃函数：Chapter 2 信号分析与处理2－1．已知信号的自相关函数，求该信号的均方值。

测试技术与信号处理期末重点复习2017final

测试技术与信号处理期末复习2017.11.17需带计算器！题型：填空题、单选题、判断题、简答题、计算题 A 卷/B 卷：填空题（15~20分，15~20空格）、单选题（20分, 10题）、判断题（10分，10题），问答题（15~20分，3~4题）、计算题（30~40分, 3~4题）附录给出的公式不需死记，考试会附在最后一页，以减轻大家负担。

注：学过内容不限于以下内容。

复习要点:第一章绪论测量的基础知识（概念）量与量纲；测量、计量和测试；测量误差（定义、分类、表示方法）量与量纲；国际单位（SI ）制，基本量约定为：长度、质量、时间、温度、电流、发光强度和物质的量等七个量。

量纲分别为：L 、M 、T 、θ、I 、N 和J 表示。

如何用基本量量纲导出力的量纲、电阻的量纲?（书P4，黑板上推导过) 如何用基本量量纲导出力的量纲?=ma=mdv F dtQ m M -2且质量的量纲为，加速度的量纲为：LT ∴-2力的量纲为 LMT测量四要素：被测对象、计量单位、测量方法和测量误差。

测量：以确定被测对象属性和量值为目的的全部操作。

计量：实现单位统一和量值准确可靠的测量。

测试：意义更为广泛的测量——具有试验性质的测量。

测量误差表示方法绝对误差0x A ∆=-相对误差:真值相对误差100%Aδ∆=⨯、为相对真值，x 为测量值。

PPT 65/111分贝误差=20lg(10lg(⨯÷⨯÷测量结果真值），对广义功，测量结果真值）——相对误差的对数表示)、精度等级，如：精度密度和精确度等级为 1.0的仪表，在使用时它的最大引用误差不超过1.0％，也就是说，在整个量程内它的绝对误差最大值不会超过其量程的1％。

测量误差一般根据其性质可分为随机误差、系统误差、粗大误差三类。

精密度、准确度及精确度（按PPT 71-72/111定义，不要按书上的） -------------------------------------------------- 测量结果表示：（要会用，给出一组数据要会表示测量结果，很重要！）(0.6827)a x x x p σ=±= 3(0.9973)a x x x p σ=±= ˆ(x x x t βσβ=±置信概率）书P12, 样本标准偏差s =书P14,样本平均值的标准偏差x σ==((,),x x x N μσσσ=且Q :)PPT 中例题: 有一组测量值为237.4、237.2、237.9、237.1、 238.1、 237.5、 237.4、237.6、 237.6、 237.4, 求测量结果。