第四章作业信号的调理与记录
测试技术模拟题含答案
5 信号的调理和记录5.1单选题1、下列（）为不正确叙述。
(A)低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短；(B) 截止频率为幅频特性值为A0/21/2所对应的频率；(C) 截止频率为对数幅频特性衰减-3dB所对应的频率；(D) 带通滤波器的带宽为上、下截止频率之间的频率范围。
2、调幅波（AM）是（）。
(A) 载波与调制信号（即被测信号）相加；(B) 载波幅值随调制信号幅值而变；(C) 载波频率随调制信号幅值而变；(D) 载波相位随调制信号幅值而变。
3、调幅信号经过解调后必须经过（）。
(A) 带通滤波器；(B)低通滤波器；(C) 高通滤波器；(D)相敏检波器。
4、用磁带记录对信号进行快录慢放，输出信号频谱的带宽（）。
(A) 变窄，幅值压低；(B)扩展，幅值增高；(C) 扩展，幅值压低；(D) 变窄，幅值增高。
5、除了（）以外的其他项目可能是信号调理包括的内容。
(A) 信号放大；(B) 信号衰减；(C) 滤波；(D) 调制6、在1/3倍频程分析中，带宽是（）。
(A)常数；与中心频率成正比的；(B)与中心频率成指数关系的；最高频率的三分之一7、如果比较同相放大器和反相放大器，下列说法中，（）是不符合实际的。
(A) 它们都具有低输出阻抗的特性，一般小于1 Ω(B) 它们的增益取决于反馈电阻与输入电阻的比值，而非实际电阻值(C) 它们的增益带宽积相同(D) 对于这两种放大器，相角与频率之间的关系相同8、为了减少测量噪声，除了（），应避免以下做法。
(A) 为了节省导线，使传感器外壳和测量仪器的外壳分别接地(B) 为了安装方便，把仪器的接地点连接到电源插头的地线(C) 为了减小电磁干扰，两电源线尽可能互相靠近并互相缠绕，两信号线也应如此(D) 为了减小耦合电容，使用屏蔽电缆并且使屏蔽层在传感器端和仪器端接地5.2填空题1、交流电桥4个桥臂的阻抗按时针顺序分别是Z1、Z2、Z3、Z4，其平衡条件是（）。
《机械工程测试技术基础》课后习题及答案详解
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 t n n n Ax t c ejn e n∞∞=-∞=-∞==--∑∑ωωππ，=0, 1, 2, 3, n ±±± 。
(1cos ) (=0, 1, 2, 3, )0nInR A c n n n c ⎧=--⎪±±±⎨⎪=⎩ ππ21,3,,(1cos )00,2,4,6, n An A c n n n n ⎧=±±±⎪==-=⎨⎪=±±±⎩πππ1,3,5,2arctan1,3,5,200,2,4,6,nI n nRπn c πφn c n ⎧-=+++⎪⎪⎪===---⎨⎪=±±±⎪⎪⎩没有偶次谐波。
其频谱图如下图所示。
图1-4 周期方波信号波形图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 TT ωT ωπ====-==⎰⎰⎰rmsx ==== 1-3 求指数函数()(0,0)at x t Ae a t -=>≥的频谱。
chapter4 信号调理和记录new
Z1 Z 3 Z 2 Z 4
把各阻抗代入平衡条件式，得：
Z 01 Z 03 e
j ( 1 3 )
Z 02 Z 04 e
j ( 2 4 )
若此式成立，必须同时满足下列两等式：
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Z 01 Z 03 Z 02 Z 04 1 3 2 4
一、 直流电桥
a
●平衡条件
R1
R1R3 R2 R4
b
R4 E
d
V
R3
c
R2
R1 R3 R2 R4 V E ( R1 R2 )(R3 R4 )
不平衡条件
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如果电桥的4个电阻中任一个或者多个 电阻阻值发生变化，将打破平衡条件，使得 输出电压发生变化。 测量电桥正是利用这一特点。
相对臂阻抗模之积相等 相对臂阻抗角之和相等
为满足上述条件，交流电桥各臂可有不同的组合。常用 的电容、电感电桥，其相邻两臂接入电阻
（例如 Z R , Z R
02 2 03
3
2 3 0
）
而另外两个桥臂接入相同性质的阻抗，例如都是电容或 者都是电感，保持 1 4 。
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第四章 信号的调理与记录
本章学习要求：
1.电桥原理与应用 2.信号调制解调原理
3.信号滤波器工作原理
4.模拟信号放大电路原理 5.信号的记录
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概述
第一节、电桥 第二节、调制与解调
第三节、滤波器
第四节、信号放大
第五节、测试信号的显示与记录
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第四章 信号调理与处理
幅值调制装置实质上是一个乘法器。现在已有性能 良好的线性乘法器组件。霍尔元件也是一种乘法器。
电桥在本质上也是一个乘法装置，若以高频振荡电 源供给电桥，则输出为调幅波。
霍尔元件： VH kH iB sin
电桥：
Uy
R R0
U
0
三、调制与解调
调幅信号的解调方法
1、同步解调 若把调幅波再次与原载波信号相乘，则
xm (t) xt cos 2f0t cos
xt cos 2f0t
三、调制与解调
调幅信号的频域分析
由傅里叶变换的性质知：在时域中两个信 号相乘，则对应在频域中这两个信号进行卷积，
余弦函数的频域图形是一对脉冲谱线
xt yt
X f Y f
一个函数与单位脉冲函数卷积的结果，就
是将其图形由坐标原点平移至该脉冲函数处。
是利用信号电压的幅值控制一个振荡器，振荡器输出的 是等幅波，但其振荡频率偏移量和信号电压成正比。当 信号电压为零时，调频波的频率就等于中心频率；信号 电压为正值时频率提高，负值时则降低。所以调频波是
随信号而变化的疏密不等的等幅波。
第五章 信号变换及调理
三、调制与解调 调频波的瞬时频率可表示为． f＝fo±△f 式中f。——载波频率，或称为中心频率； △f—频率偏移，与调制信号x(t)的幅值成正比。
四、 滤波器
滤波器还有其它不同分类方法，例如， 根据构成滤波器的大件类型，可分为RC、LC或晶
体谐振滤波器； 根据构成滤波器的电路性质，可分为有源滤波器和
无源滤波器； 根据滤波器所处理的信号性质，分为模拟滤波器与
数字滤波器等等。
滤波器的性能指标
A0
0.707A0
Q=f0 / B
第四章信号调理
第四章信号调理
❖ 本章主要解决信号的传输、放大、滤波、 等问题。
❖ 测量中常遇到以下问题：
传感器输出的电量信号不易传输；（电桥）
传感器输出的电量信号为缓变的微弱信号，无
法直接推动仪表指示；
（调制）
传感器输出的信号含有大量的干扰和噪声；
（滤波）
第四章信号调理
§4-1 电桥
第一节 电桥
灵敏度高。
第四章信号调理
二、交流电桥 ❖ 交流电桥的平衡条件
Z1 A
B
Z2
u0
C
交流电桥采用交流电压供电， 四个桥臂可以是电感L、电容
Z4
Z3
D
u i=Umsint
C或者电阻R，均用阻抗符号Z
表示。
C1
B C2
根据对直流电桥的讨论可以写出 A
R1
R2
u
C
UO(Z1Z1Z Z32)Z (Z32Z 4Z4)Ui
BD —— 输出端(U0) （一般视为开路）
RH——负载电阻
Ui
第四章信号调理
（一）、直流电桥的平衡条件
U 0 U BA U DA
I1R1 I2R4
R1 R1 R
2
U
i
R
3
R4
R
4
U
i
(
R
R1 1
R3 R2
)(
R2 R3
R
4
R
4
)
U
i
Ui
由上式可见：若R1R3=R2R4，则输出电压必为零，此时电
U 0U 4i ( R R 11 R R 22 R R 33 R R 44)
若电桥初始是平衡的，即R1R3=R2R4，略去ΔR/R的平方项，
信号的调理与记录
滤波器
二、滤波器性能分析
测试技术与信号处理
1.理想滤波器—是指能使通带内信号的幅值和相位都 不失真，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。
以理想的低通滤波器为例，其特性为
H(f) A0e-j2ft0 0
-fcffc 其 他
|H( f )|
H(f) A00
-fc f fc 其他
调制与解调
测试技术与信号处理
优点：抗干扰能力强。
因为调频信号所携带的信息包含在频率变化 之中，并非振幅之中，而干扰波的干扰作用则主 要表现在振幅之中。
缺点：占频带宽度大，复杂
调频波通常要求很宽的频带，甚至为调幅 所要求带宽的20倍；调频系统较之调幅系统复 杂，因为频率调制是一种非线性调制。
调制与解调
调制与解调
相敏检波电路
+-
-
+-
+
测试技术与信号处理
- +- + +-
调制与解调
VD1 或VD3通
+ +
-L-L
H-H
-H
LL
测试技术与信号处理
+
①②
+
① 调幅信号x(t) > 0时
注意：y(t)的振幅大于xm(t)的振幅
若y(t) > 0，则VD1通：d→1→VD1 →2→5→R1→地→d
若y(t) < 0，则VD3通：d→3→VD3 →4→5→R1→地→d
滤波
滤波器
测试技术与信号处理
•滤波器分类（根据滤波器的选频作用分类）
低通
高通
滤波器
带通
测试技术与信号处理
带阻
滤波器
机械工程测试技术-第四章
C4 R4 d
R2 c Uy
R3
U0 图4-4 电容电桥
令上式实部、虚部分别相等，则有下面两个平衡条件
R1R3R2R4
（4-11）
R3 R2 C1 C4
（4-12）
要使电桥达到平衡，必须同时调节电阻与电容两个参数，达
到电阻和电容都平衡。
2019年11月21日星期四
机械工程测试技术基础
17
图4-5是一种电感电桥，两相邻桥臂为电感L1, L4与电阻R2，
所产生的输出电压的变化将相互抵消；
2) 若相邻两桥臂电阻反向变化或相对两桥臂电阻同向变化， 所产生的输出电压的变化将相互叠加。
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机械工程测试技术基础
6
传感器可以三种形式接入电桥。
■ 半桥单臂连接
当 RR 时， 电桥的输出电压为
U R E 4R
R R1
R2 U
R1 R2
R4 R3
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机械工程测试技术基础
（4-4）
2
在实际测试中，桥臂分为半桥式与全桥式联接，见4-2图，
b R2
a
c
Uy
R4 d R3
b
a
c
Uy
R4 d R3
b
a
c
Uy
d
U0
U0
U0
a)
b)
c)
图4-2 直流电桥的连接方式 a)半桥单臂 b)半桥双臂 c)全桥
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U0 图4-3 平衡电桥
态测量，以手工调平衡。
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机械工程测试技术基础
11
R1
信号的调理和处理
4.0 信号调理的目的
信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。 1.传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到 显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还 要进行阻抗变换。 2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需 要去掉噪声，提高信噪比。 3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感 器测量信进行调制解调处理。
I1 I2
R4
R1 R
R2 I1 I2
R1 R
c Uo
a
R4
I1 I2
c Uo
c Uo
R3 R
R3
R3
d Ui
R4 R
d Ui
半桥、单臂输出 R Uo Ui 4 R0
S Uo Ui R0 / R0 4
半桥、双臂输出 R Uo U i 推导 2 R0
S Uo U i R0 / R0 2
机械工程测试技术基础
第四章 信号变换及调理
第四章
信号变换及调理
▼
▼ ▼ ▼
4.0 变换及调理的目的 4.1 电桥 4.2 信号的调制解调 4.3 信号的滤波器
Guangdong University of Petrochemical Technology
广东石油化工学院
1
机械工程测试技术基础
第四章 信号变换及调理
广东石油化工学院
21
机械工程测试技术基础
第四章 信号变换及调理
y m (t )
调幅 AM
0
t
Ym ( f ) X ( f ) * Y ( f )
½
f0
2 fm
½
0
f0
2 fm
R1 R2 c U o R3 d Ui
测试技术第4章
U ad I 2 R4
输出电压：
R1 R1 R3 R2 R4 R4 U y U ab U ad U U R R 0 R R 0 ( R R )(R R ) U 0 2 3 4 1 2 3 4 1
直流电桥
直流电桥的平衡条件： R1 R3 R2 R4 常用的电桥连接形式：
t 0 kx t
此时调频信号可表示 x f (t ) A cos 0t k x(t )dt 0
图4-10
调制信号加偏置的调幅波 b）偏置电压不够大
a）偏置电压足够大
相敏检波
为了使信号具有判别信号相位和选频的能力， 需采用相敏检波电路。 要实现正确的解调必须要求参考信号的幅值 远大于调幅信号的幅值，使开关器件的通断 完全由参考信号决定。其中x(t)为原信号； y(t)为载波，xm(t)为调幅波。电路设计使变 压器B二次边的输出电压大于A二次边的输出 电压，即满足参考信号的幅值大于调幅信号 的幅值。
当被控制的量为高频振荡信号的频率时，称为调频(FM)； 已调制信号为调频波； 当被控制的量为高频振荡信号的相位时，称为调相(PM)； 已调制信号为调相波； 调制与解调的应用： 应用分析：传感器输出的低频微弱信号需要放大。直流放 大，存在零漂和级间耦合，容易失真；交流放大，抗零漂， 故一般先将低频信号调制为高频信号，再交流放大，最后 解调。
2、整流检波和相敏检波 调幅波解调（检波）： 从已调制信号中检出调制信号的过程。 有三种方法：同步解调、包络检波、相敏检波。 同步解调：已调制信号Xm(t)与载波y(t)再次相乘， 经低通滤波器，检出调制信号。 整流检波（包络检波）： 幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值 变化，因此调幅信号的包络线形状与调制信号一 致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。 这种方法称为整流检波或包络检波。
第7次课电桥&运算放大电路
电容电桥平衡时，有：
( R1 1 1 ) R3 ( R4 ) R2 jC1 jC4
令实部和虚部分别相等，得到电 器平衡条件： R R R R 1 3 2 4
R3 R2 C1 C4
电容电桥 要使电桥平衡，必须 同时调节电阻达到电 阻平衡，调节电容达 到电容平衡。
机械工程测试技术基础
纯电阻时电流与电压同相位
i I m sin t di LI m sin(t 90) 感性阻抗，电压超前电流90° dt i I m sin t 1 1 Im uC idt sin(t 90) 容性阻抗，电流超前电压90° C C
机械工程测试技术基础
电容传感器 电感传感器
第四章信号的调理与记录
U 0成正比，且在 R R0
条件下，与 R / R0成正比。
灵敏度
1 S U0 R / R 4
上 目 页 录
Uy
机械工程测试技术基础
第四章信号的调理与记录
（2）半桥（双臂）接法 R2 R1 R
R1 R1 R4 Uy R R R R R R U 0 1 2 2 3 4 1 R U0 2 R0 Uy 1 灵敏度 S U0 R / R 2
第四章信号的调理与记录
b
R1
R2
a
R4
I1 I2
R3
c
Uy
由于ⅰ和ⅲ电桥的输出 电压灵敏度大，故测量电 桥常采用这两种形式。
d
U0
机械工程测试技术基础
（1）单臂接法
输出电压
R1 R R4 Uy R R R R R U 0 2 3 4 1
第四章信号的调理与记录
第四章 信号调理和处理
载波
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.5
1
1.5
6 7 8 9 10
5
2
2.5
24
t
3
t
2.相敏检波
3 2 1 y 1( t ) y 2( t ) 0 y 3( t ) 1 1 2 3 4 5 6 7
第四章 信号调理和处理
8
9
10
2
3 t
3
2
1
y 3( t )
0 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
3 t
通过相敏检波可以得到一个幅值与极性均随调制信 号变化的信号。 对有极性或方向性的被测量，经调制后必须采用相 敏检波才能正确恢复原信号。
6
第四章 信号调理和处理
3. 调制的分类
根据载波被调制参数的不同，调制 可分为： 调幅、调频和调相
使载波的幅值、频率或相位随调制信 号而变化的过程分别称为调幅、调频或调 相。它们的已调波分别称为调幅波、调频 波或调相波。
7
种类
调制信号x(t)
第四章 信号调理和处理
载波信号 z (t ) A cos(2ft )
x m(t) z(t)
乘法器
xm (t ) cos(2 f zt ) x(t )cos2 2 f zt
1 1 x(t ) x(t ) cos(2 (2 f z )t ) 2 2
滤波器
x(t)
其傅里叶变换为
1 1 1 xm t z t X f X f f 2 f z X f f 2 f z 2 4 4
信号的调理与显示记录PPT课件
R1,R2,R3,R4作为四个 桥臂，在a、c两端接入 直流电源ue，在b、d两
端输出电压uo。
工作原理：利用四个 桥臂中的一个或数个的 阻值变化而引起电桥输 出电压的变化 。
1. 直流电桥平衡条件：
I1
u0 R1 R2
;
I2
u0 R3 R4
U ab
I1R1
R1 R1 R2
u0
U ad
I 2 R4
2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰 噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。或者提取 感兴趣的频率成分。
3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要 对传感器测量信进行调制解调处理。
被测量经传感器之后的输出信号一般具有以下特点：
信号比较微弱； 为非电压信号； 携带噪声信号等。
因此，还需进一步调理、放大、滤波等加工处理。
U0
(2R
R(R1 R2 R3 R1 R2 )(2R
R4 ) R3 R4 )
当
时可以得到：
组桥时，应变片的灵敏系数K必须一致，上式又可写成
结论：
➢ 电桥输出电压和各桥臂电阻变化量的代数和成正比，所以电桥 输出电压可以反映被测量引起的电阻值的变化量。如果桥臂电 阻变化由电阻应变片阻值的变化产生，则电桥的输出电压和应 变成线性关系：
4 测试信号调理电路与显示
第一节 电桥
1）直流电桥 ●平衡条件
优点：所需的高稳定直流电源较易获得；电桥输 出电压是直流，可以用直流仪表测量；对从传感 器到测量仪表的连接导线要求较低，电桥的平衡 电路简单。
R1 R3 R2 R4
缺点：直流放大器比较复杂，易受零漂和接地电 位的影响。
应变片的布置和接桥方式
电桥
调制与解调
3.调制种类．
若载波信号是谐波信号，谐波信号有幅值、频率、相位三 个参数，可以对这三个参数进行调制，分别成为为调幅、 调频、调相； 若载波信号是方波，方波有脉冲宽度、幅度和相位三个参 数，则调制可分为脉宽、脉幅、脉相。最常用的是脉冲调 宽。
调制与解调
调幅
调频
调相
调幅与解调
原理：调幅过程就是将调制信号与高频正弦信号（或称 载波）相乘，使调制信号控制载波的幅值。
低通 带通
高通
带阻
信号的滤波
2 滤波器的串/并联 低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式， 其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器。
信号的滤波
3 理想滤波器 理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失真， 阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。
信号的滤波
物理不可实现：理想滤波器在时域内的脉冲响应函数 h（t）为 sinc
2）交流电桥 ●平衡条件
交流电桥的平衡问题较直流复杂得多，对于 交流电桥，除了进行电阻平衡外，还要进行 电抗平衡。交流电桥对于供桥电源要求也较 高，必须具有良好的电压波形和频率稳定度
Z1Z 3 Z 2 Z 4
1 3 2 4
信号放大
4 电荷放大器
q ei (C a Cc Ci ) (ei e y )C f
信号调理与记录(1)幻灯片PPT
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2、调幅信号的解调方法 解调〔检波〕：从已调信号中检出调制信号的过程。
〔1〕同步解调 根本原理：将调幅波再经一乘法器与原载波信号相乘，那 么调幅波的频谱在频域上将再次被进展移频。由于载波信 号的频率仍为f0，因此，再次移频的结果是使原信号的频 谱图形出现在0和的2f0频率处。由于在解调过程中所乘的 信号与调制时的载波信号具有一样的频率与相位，因此这 一解调的方法称为同步解调。时域分析上有：
因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出 调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为整流检波 或包络检波。
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•假设调制信号是交流信号，把调制信号进展偏置，叠加一个直流分量A， 使偏置后的信号都具有正电压。那么调幅波的包络线将具有原调制信号 的形状，把该调幅波xm(t)简单地整流(半波或全波整流)、滤波就可以 恢复原调制信号。如果原调制信号中有直流分量，那么在整流以后应准 确地减去所加的偏置电压。 •假设所加的偏置电压未能使信号电压都在零线的一侧，那么对调幅波 只进展简单地整流就不能恢复原调制信号，应用相敏检波技术就能解决 这一问题。
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• 解调：那么是从已调制波信号中恢复出原有低频调制信号 的过程。
• 调制与解调的应用： • 应用分析：传感器输出的低频微弱信号需要放大。直
流放大，存在零漂和级间耦合，容易失真；交流放大，抗 零漂，故一般先将低频信号调制为高频信号，再交流放大， 最后解调。 • 应用实例：差动变压器式位移传感器；交流电桥等。
之和相等这一条件。如电容电桥和电感电桥。
1)电容电桥
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《机械工程测试技术基础》试题及答案
《机械工程测试技术基础》课后答案章节测试题第一章 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 信号 ，其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述，以 时间（t ） 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率（f) 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点(离散性,谐波性,收敛性）4、 非周期信号包括准周期信号和 非周期瞬态 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ，均方值2x ψ，方差2x σ6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 ｙ轴 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 ωsin )(0=的绝对均值μ|ｘ｜和均方根值x ｒms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=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⎩⎨⎧≥<=T t 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。
第一章 信号及其描述(一）1、信号；2、时间(t ）,频率（f ）;３、离散性，谐波性,收敛性;４、准周期,非周期瞬态;５、均值x μ，均方值2x ψ，方差2x σ；６、偶,奇;（二）1、√;2、√；3、╳;4、╳；5、√；（三）1、π02x ,20x ;２、０,220x ，)cos(10ϕωπ+t x ；３f j a A π2+、；4、()()T f c T T f c T )2(sin )2(sin 00ωπωπ-++； 5、fa j f a πωπω44202220+--；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 )(t t x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω ,幅值=y ,相位=φ 。
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三、简答题
4、放大电路的作用是什么，有哪些基本类型？ 答：足够的放大倍数；高输入阻抗，低输出阻抗；高共模
抑制能力；低温漂、低噪声、低失调电压和电流。 基本类型包括：（1）基本放大电路；（2）仪器放大 器；（3）可编程放大器。
四、计算题
1、现有4个电路元件：电阻R1,R2,电感L和电容C，拟接成 四臂交流电桥，试画出能满足电桥平衡的正确接桥电路，
3、载波频率为f0,调制信号的最高频率为fm，两者关系为（ B）
A. f0 =fm B. f0 >>fm C. fm >>f0 D. fm >>f0 4、电容传感器如果采用调频测量电路，此时传感器电容是振荡
器（ C）的一部分。
A.负载 B.隔直电路 C.谐振电路 D.反馈回路
三、简答题
1、信号调理和转换在测试系统中的作用是什么？ 答：（1）传感器输出的信号很微弱，不能直接送到显 示、
斜率为 常。值 6、将频率的变化复原为原来电压幅值的变化称为 鉴频。
二、选择题
1、电路中鉴频的作用是（ C）
A.使高频电压转变成直流电压 B.使电感量转变成电压量. C.使频率变换转换成电压变化 C.使频率转换成电流
2、电桥这种测量电路的作用是把传感器的参数变化变为（ C）
的输出。 A.电阻 B.电容 C.电压或电流 D.电荷
出信号uy？
解：(1)
H (s)
1
1s
RC 1s
H ( jf ) 1
1 j2 f
A( f )
1
1 4 2 f 2 2
( f ) arctan 2 f
解：(2)
f 1000 , A( f )
2
1
10 104
1
425002 Nhomakorabea( f ) arctan 2 500 1 100
uy 100 10 104 sin(1000t 100 )
谢谢
测信号（调制信号）相乘，使高频信号的幅值随被测 信号的变化而变化。 幅值调制的解调方法，常用的有:(1)同步解调;(2)包络 检;(3)相敏检波。
三、简答题
3、滤波器的作用是什么，有哪些基本类型？ 答：滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成
份通过，而极大地衰减其他频率成份。在测试装置中， 利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行 频谱分析。 一般可将其分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器 和带阻滤波器。
第一节 电桥 第二节 调制与解调 第三节 滤波器 第四节 信号的放大 第五节 测试信号的显示与记录
第4章 习 题
一、填空题
1、电桥按所采用激励电源类型分为直流电和桥 交两流种电。桥 2、在调制解调技术中，将被调制的低频信号称为 调制，波高
频振荡信号称为 载。波 3、RC低通滤波器的RC越 低 ，则上截至频率越低。 4、调幅波可以看作载波与调制波的 乘积。 5、理想滤波器在通带内的幅频特性应为 常数，相频特性的
并写出该电桥的平衡条件？
解：设电桥激励为ui,电桥输出为uo,正确的接桥方法如图所
示。电桥平衡条件是：
R1
C
R1R2
jL
1
jC
uo
C
R2
ui
四、计算题
2、已知RC低通滤波器R=1kΩ,C=1μF,试求:(1)确定该滤波器
的H(s)、H(f)，A(f)，φ(f)；(2)输入信号ux=10sin1000t,输
记录或分析仪器中，需要进行放大。 （2）能量控制型传感器输出的是电参量，需要转换成 电信号才能进行处理(电桥)。 （3）能量转换型传感器输出的是电信号，但混杂有干 扰噪声，需要进行滤波，提高信噪比。 （4）某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传 感器输出信号进行调制解调处理。
三、简答题
2、什么是幅值调制，解调的方法有哪些？ 答：幅值调制是将一个高频载波信号(如高频余弦波)与被