测试信号处理技术第四章
信号处理与测试技术习题及答案
第一章习题：一、填空题1、电量分为和，如电流、电压、电场强度和电功率属于；而描述电路和波形的参数，如电阻、电容、电感、频率、相位则属于。
2、传感器输出的经过加工处理后，才能进—步输送到记录装置和分析仪器中。
3、现代科学认为，、、是物质世界的三大支柱。
4、与三大支柱相对应，现代科技形成了三大基本技术，即、、。
5、传感技术是人的的扩展和延伸；通信技术是人的的扩展和延伸；计算机技术是人的的延伸。
6、、、技术构成了信息技术的核心。
二、简答题1、举例说明信号测试系统的组成结构和系统框图。
2、举例说明传感技术与信息技术的关系。
3、分析计算机技术的发展对传感测控技术发展的作用。
4、分析说明信号检测与信号处理的相互关系。
三、参考答案（－）填空题1、电能量、电参量、电能量、电参量2、电信号、信号调理电路3、物质、能量、信息4、新材料技术、新能源技术和信息技术5、感官（视觉、触觉）功能、信息传输系统(神经系统)、信息处理器官(大脑)功能6、传感、通信和计算机第二章习题：一、填空题1、确定性信号可分为和两类。
2、信号的有效值又称为，它反映信号的。
3、概率密度函数是在域，相关函数是在域，功率谱密度是在域上描述随机信号。
4、周期信号在时域上可用、和参数来描述。
5、自相关函数和互相关函数图形的主要区别是。
6、因为正弦信号的自相关函数是同频率的，因此在随机噪声中含有时，则其自相关函数中也必然含有，这是利用自相关函数检测随机噪声中含有的根据。
7、周期信号的频谱具有以下三个特点：_________、________、_________。
8、描述周期信号的数学工具是__________；描述非周期信号的数学工具是________。
9、同频的正弦信号和余弦信号,其相互相关函数是的。
10、信号经典分析方法是和。
11、均值E[x(t)]表示集合平均值或数学期望，反映了信号变化的，均方值反映信号的。
12、奇函数的傅立叶级数是，偶函数的傅立叶级数是。
第四章调制域测量的原理及应用
4.1调制域分析概述 “调制域”是八十年代末提出的新概念。 调制域为人们观测信号提供了一个新的窗口,一些在时域和频 域无法观察到的现象,例如,图4.44所示的锁相环路中压控振 荡器中(VCO)的频率阶跃响应。
F
频域 调制域
f f2 f1
V
T
时域
0
t
图4.43 一个频率跳变信号的三维波形
HP5372A Frequency and Time Intetval Analyzer FFT:Time Dev A ·Mkrx:122.1353kHz y:-70.10dB -20.00 dB 30 Apr 2001 13:31:39 y:-100.63 dB/Hz Carr:1.5441MHz
图4.44 锁相环中的频率阶跃响应
4.2 调制域分析的关键技术
调制域分析主要是研究频率随时间变化情况,因此其关键的技 术是要实现动态连续地测量频率。而通用电子计数器：
准备期 （复零，等待）
测量期 （开门，计数）
显示期 （关门， 停止计数）
“死区”时间 , 不能连续不 断地进行测频 图4.6 电子计数器的工作流程图
T2 t
t
图4.46 ZDT计数器工作原理波形图
无死区计数器的实现可以有多种方案，如双路计数法、周期 记时法、移位存储法和双路计数器加内插补偿法等。美国原 HP公司根据图4.45的原理做成了专用集成电路，并先后推 出了几种型号（如工作原理
(1) 频率-时间特性(f-t)
(2) 双通道正负时间间隔-时间特性(±TI-t)
4.3 调制域分析的应用
调制域分析仪的主要测量对象为：频率；周期；时间间隔（ 正负时间间隔、连续时间间隔）；实时运算的时间间隔直方 图；相位偏移（单通道）和A相对B的相位；时间偏差（抖动） ；专门测量（包括脉冲宽度、占空比和上升／下降时间等）等 ，可直接通过各种不同的测量获取结果。
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
内工大 测试技术 第四章_力参量的测量
第四章 力参量的测量--------20页，3万字力是物体之间的相互作用，各种机械运动都是力或力矩传递的结果，因此力参量是机械工程中最常见的基础被测参量之一。
在研究机器零件的刚度、强度、设备的力能关系以及工艺参数时都要进行应力应变的测量。
本章所介绍的力参量测量就是指作用于构件或零件表面上应力的直接测量或经转换后的各种集中力, 如拉(压)力, 弯矩, 扭矩等的测量。
力施加于某一物体后, 将产生两种效应, 一是使物体的运动状态改变,称为“动力效应” ；二是使物体产生变形，称为“静力效应”。
而在机械工程当中, 大部分测力方法都是基于“静力效应”。
在以上基础上发展出了多种力测量方法，如机械测力法，光学测力法和电测法。
而电测法就是利用各种电参量式力传感器和电子测量线路或仪器对力参量进行测量的方法。
电参量式力传感器有电阻应变式、电容式、电感式等。
其中电阻应变式力传感器应用最为广泛。
这种方法的主要特点是测量精度高、变换后得到的电信号可以很方便地进行传输和各种变换处理, 例如可进行连续的测量和记录以及直接和计算机数据处理系统相连接等。
本章主要介绍电阻应变式电测法，其测量系统主要由电阻应变式力传感器、测量电路、显示与记录仪器或计算机等设备组成，如图4-1所示。
ε图4-1 电阻应变式测试框图第一节 电阻应变式力传感器电阻应变式力传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一。
其基本元件电阻应变片可分为金属电阻应变片和半导体应变片两类，是一种将应变转换成电阻变化的变换元件。
将应变片粘贴在被测构件表面上，随着构件受力变形，应变片产生与构件表面应变成比例的电阻变化，应用适当测量电路和仪器就能测得构件的应变或应力。
应变片不仅能测应变，而且对能转化为应变变化的物理量，如力、扭矩、压强、位移、温度、加速度等，都可利用应变片进行测量，所以它在测试中应用非常广泛。
电阻应变式测试技术之所以得到广泛应用，是由于它具有以下优点：①非线性小，电阻的变化同应变成线性关系；②应变片尺寸小（我国的应变片栅长最小达0.178mm ），重量轻（一般为0.1~0.2g ），惯性小，频率响应好，可测0～500kHz 的动态应变；③测量范围广，一般测量范围为10~10-4量级的微应变；用高精度、高稳定性测量系统和u 或i ε半导体应变片可测出10-2量级的微应变；④测量精度高，动态测试精度达1%，静态测试技术可达0.1%；⑤可在各种复杂或恶劣的环境中进行测量。
数字信号处理智慧树知到答案章节测试2023年山东工商学院
绪论单元测试1.如果想要实现模拟信号的数字化，以便后续处理，须经过：（）。
A:数字滤波器B:D/A转换C:A/D转换D:抗混叠模拟滤波答案:CD2.以下属于数字信号处理技术的是（）。
A:语音识别B:视频编码C:图像压缩D:谱分析答案:ABCD3.数字信号处理系统具有（）的优点。
A:可靠性高B:精度高C:易于大规模集成D:灵活性高答案:ABCD4.数字信号处理系统可以采用如下方法实现（）。
A:通用微处理器B:DSPC:通用计算机D:FPGA答案:ABCD5.序列经过（）成为数字信号。
A:量化B:编码C:采样D:保持答案:AB6.数字信号在时间和振幅上都是离散的。
（）A:错B:对答案:B7.周期信号和随机信号是功率信号。
（）A:错B:对答案:B8.数字信号处理只对数字信号进行处理。
（）A:对B:错答案:B9.与模拟系统相比，数字系统精度高、复杂度低。
（）A:对B:错答案:B10.与模拟系统相比，数字系统可靠性更高。
（）A:对B:错答案:A第一章测试1.从奈奎斯特采样定理得出，要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率fs与信号最高频率fmax关系为：。
（）A:fs≥ 2fmaxB:fs≤2 fmaxC:fs≥ fmaxD:fs≤fmax答案:A2.序列x1（n）的长度为4，序列x2（n）的长度为3，则它们线性卷积的长度是。
（）A:7B:5C:6D:6答案:C3.若正弦序列x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是N= 。
（）A:2B:4πC:2πD:8答案:D4.一LTI系统，输入为 x（n）时，输出为y（n）；则输入为2x（n）时，输出为；输入为x（n-3）时，输出为。
（）A:2y（n），y（n+3）B:y（n），y（n-3）C:2y（n），y（n-3）D:y（n），y（n+3）答案:C5.下列关系正确的为（）。
A:B:C:D:答案:C6.设系统的单位抽样响应为h(n)，则系统因果的充要条件为（）A:当n＞0时，h(n)≠0B:当n＜0时，h(n)≠0C:当n＞0时，h(n)=0D:当n＜0时，h(n)=0答案:D7.下列哪一个单位抽样响应所表示的系统不是因果系统?( )A:h(n)=δ(n)B:h(n)=u(n)-u(n+1)C:h(n)=u(n)-u(n-1)D:h(n)=u(n)答案:B8. LTI系统，输入x（n）时，输出y（n）；输入为3x（n-2），输出为（）A:y（n）B:3y（n）C:y（n-2）D:3y（n-2）答案:D9.下列哪一个系统是因果系统（）A:y(n)= cos(n+1)x (n)B:y(n)=x (- n)C:y(n)=x (n+2)D:y(n)=x (2n)答案:A10.10设因果稳定的LTI系统的单位抽样响应h(n)，在n＜0时，h(n)= ( )A:0B:-∞C:∞D:1答案:A11.x(n)=cos（w0n)所代表的序列一定是周期的。
测试技术（2-6章）（李迪张春华著）华南理工大学教材供应中心课后答案
第二章 测量结果的数据处理及误差分析√2-3 用标准测力机检定材料试验机，若材料试验机的示值为5.000MN ，标准测力仪输出力值为4.980MN ，试问材料机在5.000MN 检定点的示值误差、示值的相对误差各为多少?解：示值误差=，020.0000.5980.4−=−示值的相对误差=%04.0000.5020.0−=−√2-8 设间接测量量z x y =+，在测量x 和时是一对一对同时读数的。
测量数据如下表。
试求的标准测量序号y z 偏差。
1 2 3 4 5 6 78 9 10 x 读数100 104 1029810310199101105102 y 读数51 51 5450515250505351解：101.5x =，51.3y =，0.42y σ=，0.687x σ=152.8z x y =+=z x y =+，1,1z z x y∂∂∴==∂∂ 由于10(,)()(0.55iix y x x y y ρ−−∴==∑0.98z σ∴=。
1m 距离的标准偏差为0.2mm 。
如何表示间的函数式？求测此10m 距离的标准差。
见书P27-28页的内容。
5.033，25.039，25.034mm 。
如不计其他不确定度来源，最佳值及其标准不确定度。
见书P36页例题2.8√2-9 用米尺逐段丈量一段10m 的距离，设丈量接测量解：参√2-14 用千分尺重复测量某小轴工件直径10次，得到的测量数据为25.031，25.037，25.034，25.036，25.038，25.037，25.036，2试估计解：参答案网 w w w .h k s h p .c n第三章 信号描述与分析-3 求指数函数的频谱。
√解：()e (00)atx t A a t −=>≥，3dt e Ae dt e t x X t j at t j ∫∫+∞−−+∞∞−−==0)()(ωωω220)()ωωωωω+−=+=+−=+∞+−a j a A j a A e j a Ata j （3-4 求被截断的余弦函数0cos t ω0cos ||()0 ||t t x t t Tω<⎧=⎨≥T解：⎩(题图3-4 )的傅里叶变换。
测试信号处理技术第四章
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系 冲激抽样信号的拉氏变换Xs(s)与其傅氏变换Xs(jΩ)之间的关系为 由s=σ+jΩ，若σ=0，而且拉氏变换收敛域包含虚轴时，则虚轴上的拉氏变换即为其傅氏变换，或者说，冲激抽样信号的傅里叶变换是其在虚轴上的拉氏变换。
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系 冲激抽样信号的傅氏变换Xs(jΩ)与连续时间信号的傅氏变换Xa(jΩ)之间： 冲激抽样信号傅氏变换的指数级数的形式，以及连续时间信号的傅里叶变换Xa(jΩ)的周期延拓形式，对沖激抽样信号而言是等价的，表示为
1
2
单击此处添加文本具体内容，简明扼要的阐述您的观点。
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离散时间信号的傅里叶分析
实际信号的特点： 时域： 连续时间信号; 持续时间较长 频域： 频谱是连续的 数字处理设备（计算机）的特点： 存储空间有限--- 只能存储有限多的数据 离散的时间点 有限长的时间范围 表示空间有限--- 只能表示有限多的数值 取值在一定精度内 取值在一定范围内
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系 为采样角频率，则冲激抽样信号可表示为 可导出冲激抽样信号拉氏变换的另一种形式
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系
由此，可得到冲激抽样信号的拉氏变换有指数级数与周期延拓表示的两种等价表达式。 即
(
)
(
)
(
)
å
å
¥
-¥
=
¥
-¥
=
-
W
-
=
=
m
s
a
n
snT
a
4.3.2 离散傅里叶级数DFS
4.3 离散傅里叶级数（DFS）
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。
测试技术智慧树知到答案章节测试2023年济南大学
第一章测试1.测试技术是测量和试验技术的统称。
（）A:对B:错答案:A2.工程测量可分为静态测量和动态测量。
（）A:错B:对答案:B第二章测试1.所有周期信号都是功率信号。
（）A:对B:错答案:A2.各态历经随机过程是平稳随机过程。
（）A:错B:对答案:B3.瞬态非周期信号的幅值谱表示的是幅值谱密度与频率的函数关系。
（）A:错B:对答案:B4.信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。
（）A:对B:错答案:A5.周期方波是简单周期信号。
（）A:错B:对答案:A第三章测试1.一个幅频特性为常数的线性系统，一定是不失真测量系统。
（）A:对B:错答案:B2.测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。
（）A:对B:错答案:B3.一阶低通测试装置适宜于测量缓变的信号。
（）A:对B:错答案:A4.测试装置传递函数H ( s )的分母与（）有关。
A:输出量y(t)B:输入点的位置C:装置结构D:输入量x(t)答案:C5.测试装置的频率响应函数H ( jω ) 是装置动态特性在（）中的描述。
A:幅值域B:时域C:复数域D:频域答案:D第四章测试1.压电式传感器的前置放大电路采用（）时，传感器的连接电缆可以达到百米以上，也不会影响其灵敏度。
A:比例运算放大器B:电荷放大器C:电桥D:电压放大器答案:B2.如果用电容传感器测电影胶片的厚度，那么可能是电容传感器的（）参数发生变化。
A:极距B:变化参数不定C:面积D:介质答案:D3.可以进行转速测量的传感器是（）。
A:光电式或霍尔式B:压电式或涡流式C:电阻式或霍尔式D:电阻式或涡流式答案:A4.在电容传感器的比例运算放大器电路中，传感器电容应接在（）回路中。
A:反馈B:电源C:输出D:输入答案:A5.在用涡电流传感器进行探伤时，是根据（）的变化。
A:物体的材质B:传感器线圈的激磁频率C:传感器与物体之间的间隙D:物体的磁导率答案:D第五章测试1.在使用电阻应变仪的时候，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片以提高灵敏度，下列方法（）可以提高电桥灵敏度。
《测试技术》第四章传感器的基本类型及其工作原理解读
三、电位计式传感器
令 R / RL m， Rx / R x
(x 0时, Rx 0; x 1时,
UL
U
1
x mx(1
x)
Rx R)得
U L 与 x 呈非线性关系
电位计式传感器原理图
U Rx
x
R
a
RL UL
非线性相对误差 为：
b
(UL )m0 (UL )m0 100% [1 (UL )m0 ]100%
第一节. 概 述 传感器的组成
敏感元件
被测量
转换元件 辅助电源
基本转换电路
电量
敏感元件，是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关 系的 某一物理量的元件。
转换元件，敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电 路参量。
基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电 路），便可转换成电量输出。
第四节. 电容式传感器
三、变介电常数型电容传感器
C 2 h11 2 (h h1)2
ln R
ln R
r
r
2 h2 2 h1(1 2)
ln R
ln R
r
r
容器内介质的介电常数 1
容器上面气体介质介电常数 2
输出电容C与液面高度成线性关系
第四节. 电容式传感器
三、变介电常数型电容传感器 — 应用
积变化 △AA ，电阻率的变化为 △ρ ，相应的电阻变化为 dRdR。对
式 R l 全微分得电阻变化率 dR//RR 为：
s
dR dl 2 dr d Rl r
上式中：dl l 为导体的轴向应变量 l ；dr / r 为导体的横向应变量 r
由材料力学得：l r
式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为 0.3～0.5 左右
第四章 SAR图像基本处理技术
（2）无源角反射器
二面角反射器
当电场平行于二面角的一边时， 可得到最大的雷达截面积
σ
p
=
8π
2 a 2b 2 λ2
缺点：难以测量它相对雷达 的取向角，波束宽度比较窄
14
三面角反射器
对于线极化电磁波，每一面为正三角 形的三面角反射器的最大雷达截面积 为：
σ
p
=
4πa 4 3λ2
三面角在方位向和距离向都有较宽 的波束宽度（主瓣宽度可达40º）
• 6、信号衰落引起的测量峰值比Cp或能量比Ci的不确定性也要产生校准误差。 在这方面的性能，峰值校准法要略优于积分校准法。
• 7、实际地形地貌引起的入射角的计算误差，可以引起决定 的明显误差
• 在平坦的地面区域，分辨单元的面积可以用距离向和方位向分辨率σ的0 乘积来
表示。但在有高低起伏的地区（特别是山区），这一分辨单元的面积A需借助 该地区的DEM来完成
外部校准（一）
使用参考点目标的校准 1、校准方程 通常待校准的地面目标都是面扩展型目标，因此必须研究SAR系统对应目标的图
像响应，但是从物理过程来看，面扩展目标的图像是通过SAR系统对点目标 响应的叠加来产生的。因此，SAR系统对面目标的响应和对点目标的响应将 包含许多共同的元素。在相互比较的过程中，这些共同的元素可以消去，从 而导出简明的校准方程。 SAR系统对已知雷达截面的点目标响应的峰值来对面目标的σ 0 进行校准，就称为 峰值校准法。 SAR系统对已知雷达截面的点目标响应的面积（即能量）来对面目标的 σ 0 进行 校准，就称为积分校准法。
A calibrated C-band SAR image from Goldstone Campaign
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测试技术复习资料传感器第四章 考试重点
测试技术传感器第四章题型小结一、选择题1. 电涡流式传感器是利用什么材料的电涡流效应工作的。
（ A ）PVFA. 金属导电B. 半导体C. 非金属D.22. 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（B ）。
A. 电压放大器B. 电荷放大器C. 前置放大器D. 电容放大器3. 磁电式绝对振动速度传感器的数学模型是一个（B ）。
A. 一阶环节B. 二阶环节C. 比例环节D. 高阶环节4. 磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应（A ）其固有频率。
A. 远高于B. 远低于C. 等于D. 不一定5. 随着电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度将（C ）。
A. 相应减小B. 比例增加C. 保持不变D. 不确定6. 压电式加速度计，其压电片并联时可提高（B ）。
A. 电压灵敏度B. 电荷灵敏度C. 电压和电荷灵敏度D. 保持不变7. 调频式电涡流传感器的解调电路是（C ）。
A. 整流电路B. 相敏检波电路C. 鉴频器D. 包络检波电路8. 压电式加速度传感器的工作频率应该（C ）其固有频率。
A. 远高于B. 等于C. 远低于D. 没有要求9. 下列传感器中哪个是基于压阻效应的？（ B ）A. 金属应变片B. 半导体应变片C. 压敏电阻D. 磁敏电阻10. 压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（B ）成正比。
A. 位移B. 速度C. 加速度D. 频率11. 石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于（B ）的表面上产生电荷量。
A. 机械轴B. 电轴C. 光轴D. 晶体表面12. 石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（C ）。
A. 大得多B. 相接近C. 小得多D. 不确定13. 光敏晶体管的工作原理是基于（ B ）效应。
A. 外光电B. 内光电C. 光生电动势D. 光热效应14. 一般来说，物性型的传感器，其工作频率范围（A ）。
A. 较宽B. 较窄C. 较高D. 不确定15. 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（B ）来决定的。
数字信号处理智慧树知到答案章节测试2023年山东科技大学
绪论单元测试1.数字系统具有很多优点，比如精度高、抗干扰能力强、分辨率高、功能强等A:错B:对答案:B2.离散时域信号英文简称DTSA:错B:对答案:B3.DSP其中的P可代表processor，也可代表processingA:错B:对答案:B4.人口普查信号是：A:CTSB:DSC:DTSD:AS答案:C5.系统按照输入信号的类型可分为：A:CTSB:DTSC:ASD:DS答案:ABCD第一章测试1.离散时间信号可以用序列来表示。
A:对B:错答案:A2.N点的矩形序列可用单位阶跃信号u(n)表示为RN(n)=u(n)-u(n-N)。
A:错B:对答案:B3.线性时不变系统可用它的单位冲激响应来表征。
A:对B:错答案:A4.如果满足抽样定理，则抽样后不会产生频谱混叠，可以重建原信号。
A:对B:错答案:A5.只知道输入的情况下，是不能根据差分方程求解系统输出的。
A:错B:对答案:B6.线性卷积运算反映了LTI系统的输入输出关系，可用于求解LTI系统的输出。
A:对B:错答案:A7.从定义上看，线性卷积运算可分解为换元、反转、移位、乘加四个步骤。
A:错B:对答案:B8.某线性时不变系统当输入x[n]=δ[n]时输出y[n]=δ[n-2]，当输入信号为为u[n]时，输出信号为：A:δ[n]B:u[n-2]C:δ[n-2]D:u[n]δ[n-2]答案:B9.要从抽样信号不失真恢复原连续信号，应满足下列条件的哪几条：Ⅰ.原信号为带限；Ⅱ.抽样频率大于两倍信号谱的最高频率；Ⅲ.抽样信号通过理想低通滤波器。
A:Ⅰ、ⅡB:Ⅰ、ⅢC:Ⅱ、ⅢD:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ答案:D10.单位阶跃序列u(n)的能量为：A:0B:1C:∞D:N答案:C第二章测试1.10点的矩形序列，其DTFT为X(e jw)，则X(e j0)为：A:1B:2C:5D:10答案:D2.序列的频谱函数X(e^jw)是w的离散函数，且以2π为周期。
A:对B:错答案:B3.下面哪个序列的傅里叶变换周期是2Π：A:单位采样序列B:矩形序列C:收敛的指数序列D:单位阶跃序列答案:ABCD4.序列的频谱可分为实部谱和虚部谱。
测试技术章节习题(附答案)
各章节习题(后附答案)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 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⎩⎨⎧≥<=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 atω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 n s 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 。
第四章 肌电信号的检测与处理
表面皮肤电极
肌电极的分类比较
针电极
表面皮肤电极
特点
电极与身体的接触面积小，作用区域小，使用简便，对受试者无损害，作用区
受试者有一定损伤。
域大，测量存在不一致性。
使用领域 临床医学，提取单一运动单位动作电位 运动生物力学，假肢控制领域。
2、电极的一些基本结论 （1）半电池电势现象
产生：电荷携带者在金属电极与电解质溶液之间的接界处互换电荷，引起接
两电极同时处于细胞膜外
如果细胞未收刺激或损伤，细胞膜表面个点电位相等，不能测量电位差。
让微电极缓慢推进刺入细胞内，在电极刺穿膜时记录仪上显示一个电位跃变，
细胞膜 2 侧存在电位差称为跨膜静息电位。
膜电位的特性：膜内较膜外为负。
2、动作电位
① 兴奋性：一切有生命的细胞或组织对外界刺激反应的共同特性称为可兴奋
5、骨骼肌纤维分类 根据肌纤维内肌红蛋白含量分类：
红肌纤维：收缩速度慢，耐力好 白肌纤维：收缩速度快，耐力差 根据收缩快慢分： 慢缩肌Ⅰ型（ST）纤维 快缩肌Ⅱ型（FT）纤维
慢缩肌
快缩肌
纤维 肌红蛋白和肌糖元 肌浆 线粒体
较细 较多 较多 较多
较粗 较少 较少 较少
肌浆网 Z线 毛细血管 含氧化酶
不发达 较粗且不明显 丰富 较多
活动。 ③ 联合神经元：接受感觉神经元传来的神经冲动，进行信息的分析和综合，
并传入运动神经元引起效应活动。 4、神经纤维：神经元胞浆突起的延长部分称为神经纤维。 组成： 轴突
鞘状结构 分类：有髓神经纤维、无髓神经纤维
4.4 肌肉的收缩电生理
一、概述
人体电现象的应用领域：
心电图 ECG
脑电图 EEG 肌电图 EMG 眼电图 EOG
第四章 SAR图像基本处理技术
1.基于点目标的图像质量评价
• 对SAR图像的质量评价最经常使用的参数，是从SAR对点目标的脉冲 响应形状的描述得到的。点目标的尺寸一般远小于分辨单元尺寸，但 点目标的回波在图像上会有超过一个像元大小的扰动范围。对于典型 的雷达模型，其脉冲响应函数为：
z
=
sin
c⎜⎜⎝⎛
x ρx
⎟⎟⎠⎞ ⋅sin
c⎜⎜⎝⎛
第四章 SAR图像基本处理技术
主要内容
• 辐射校正 • 滤波与边缘检测 • 几何校正
1
2
极化SAR水文应用：积雪制图图
3
• 早期的合成孔径雷达，作为一种主动微波遥感传感器，提 供的大多是未经校准过的SAR图像。随着新一代SAR传感 器的不断涌现，促使SAR从定性遥感走向定量遥感的新阶 段。其主要需求是对来自不同遥感器的数据进行定量比 较、从后向散射测量中通过合适的模型抽取地球物理参 数、完成大面积上的多个暂态现象的研究、对不同地形和 不同入射角的后向散射测量建立数据库等。这必须使用校 正过的SAR数据产品。
内定标技术的重点在于完成时间上系统漂移的相对测量，要进行SAR的绝对系 统校准必须采用外定标技术。
SAR天 线
高功率 放大器
第四章：时间和频率测量技术
(一)时间、频率和周期的基本概念
时间是国际单位制中7个基本物理量之一。它的基本 单位是秒。“时间”有两个含义，一是指“时刻”， 指某事件发生的瞬间。二是指“间隔”，即两个时刻 之间的间隔，表示该事件持续了多久。
频率定义:为相同的现象在单位时间内重复出现的次 数。
f 1/ T 周期:则是指出现相同现象的最小时间间隔。
4．2．1 电子计数器主要电路技术
(一)电路组成及各部分作用: 电子计数器由输入电路、计数显示电路、标准 时间产生电路、逻辑控制电路构成。 1、输入电路：又称为输入通道。其作用是接 受被测信号，并对它进行放大和整形然后送入 主门（闸门）。一般设置2个或3个输入通道， 记作A、B、C。A通道用于测频、自校；B通 道用于测周；B、C通道合起来测时间间隔；A、 B通道合起来测频率比。
秒是 C s 原子基态的两个超精细结构能级 [ F 4, mF 0 ]和[ F 3, mF 0 ]之间跃迁频 率相应的射线束持续9192631770个周期的时间”。 以此为标准定义出的时间标准称为原子时秒。
133
3、协调世界时（UTC）秒： 协调世界时“秒”是原子时和世界时折 中的产物，即用闰秒的方法来对天文时进 行修正。这样，国际上则可采用协调世界 时来发送时间标准，既摆脱了天文定义， 又使准确度提高4—5个数量级。现在，各 国标准时号发播台所发送的就是世界协调 时，我国的中国计量科学院、陕西天文台、 上海天文台都建立了地方原子时，参加了 国际原子时（ATI），与全世界200多台原 子钟连网进行加权修正，作为我国时间标 准由中央人民广播电台发布。
现在已明确:时间标准和频率标准具有同一 性，可以用时间标准导出频率标准，也可 由频率标准导出时间标准，故通常统称为 时频标准。
信号处理课程设计
信号处理 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解信号处理的基本概念，掌握信号的分类和特性；2. 学会运用傅里叶变换对信号进行频域分析，掌握信号的频谱表示方法；3. 掌握数字信号处理的基本原理，了解采样、量化和内插的概念；4. 了解滤波器的基本原理和分类，学会设计简单的数字滤波器。
技能目标：1. 能够使用信号处理软件（如MATLAB）进行信号的采集、分析和处理；2. 能够运用傅里叶变换对实际信号进行频域分析，并绘制频谱图；3. 能够根据实际需求设计简单的数字滤波器，并验证其性能；4. 能够运用所学知识解决实际信号处理问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对信号处理学科的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重理论与实践相结合；3. 增强学生的团队协作意识，提高沟通与表达能力；4. 引导学生关注信号处理技术在现实生活中的应用，培养创新意识和实践能力。
课程性质：本课程为电子信息类专业的基础课程，旨在使学生掌握信号处理的基本原理和实用技术。
学生特点：学生已具备一定的数学基础和编程能力，具有较强的学习兴趣和探索精神。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作和问题解决能力的培养。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际信号处理问题，提高其专业技能。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 信号与系统基本概念：信号分类、信号特性、线性时不变系统。
教材章节：第一章 信号与系统基本概念2. 傅里叶变换及其应用：连续时间信号傅里叶变换、离散时间信号傅里叶变换、频谱分析。
教材章节：第二章 傅里叶变换及其应用3. 数字信号处理基础：采样、量化、内插、离散傅里叶变换（DFT）。
教材章节：第三章 数字信号处理基础4. 数字滤波器设计：滤波器原理、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。
教材章节：第四章 数字滤波器设计5. 信号处理应用实例：音频处理、图像处理、通信系统。
机械工程测试技术基础PDF版课件2
第五章、测试信号调理技术
1 滤波器分类（根据滤波器的选频作用分） 低通
高通
第五章、测试信号调理技术
带通
带阻
4.3 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。
4.3 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。
1) 恒带宽带通滤波器
2) 恒带宽比带通滤波器
4.3 信号的滤波
1/3倍频程滤波器
4.3 信号的滤波
6 RC无源滤波器
在测试系统中，常用RC滤波器。因为这一领 域中信号频率相对来说不高。而RC滤波器电路简 单，抗干扰强，有较好的低频性能，并且选用标 准阻容元件 。 1) 一阶RC低通滤波器
4.3 信号的滤波
4 实际滤波器
A
0
f
理想滤波器是不存在的，实际滤波器幅频特 性中通带和阻带间没有严格界限,，存在过渡带。
4.3 信号的滤波 d A0 0.707A0 Q=W0 / B
B
0
fc1
fc2
f
1)截止频率fc：0.707A0所对应的频率． 2)纹波幅度d：绕幅频特性均值A0波动值 3)带宽B和品质因数Q：下两截频间的频率范围 称为带宽。中心频率和带宽之比称为品质因 数。
而rc滤波器电路简单抗干扰强有较好的低频性能并且选用标准阻容元件一阶rc低通滤波器43信号的滤波43信号的滤波一阶rc高通滤波器43信号的滤波rc带通滤波器可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联43信号的滤波产品43信号的滤波lineda
第四章、测试信号调理技术
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=
1 e 1 e
j 7w jw
e j3w
=
e
j
7w 2
e
j
7w 2
e
j
1w 2
e
j
1w 2
j7w
e 2
j1w
e 2
e j3w
=
sin 7 w
2
sin 1 w
2
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系
目的: 找出连续信号与离散信号各种变换的关系 变换关系的纽带: 冲激抽样信号 沟通连续和离散信号的桥梁
学习方法
从工程需要出发，理解信号频谱分析的实际问题。
即
在实践中领悟处理原理的意义
从解决问题出发，理解各种信号处理方法的目的。
即
在矛盾中思考工程实现的背景
在解决的问题过程中感受知识的力量、体会学习的快乐
4.1 序列的傅里叶变换
1.定义 x (n)的z变换为
如果X (z)在单位圆上是收敛的，则把在单位圆上 的z变换 定义为序列的傅里叶变换，表示为
离散频率点处的频谱值
离散频率点谱值的计算
法一：先有连续谱，后有离散谱值（频域采样） 法二：直接用时间抽样值计算离散谱值（公式）？
要解决的问题（面临的矛盾）6、7
如何由频谱恢复抽样信号？
离散频谱值是有限的 恢复抽样信号的计算公式
如何编程实现（如何进行快速计算）？
按定义实现--- 计算量太大 由离散信号计算离散频谱 由离散频谱恢复离散信号
n=
n=3
=
3
e jwn +
3
e jwn =
3
e jwn +
3
e jwn =
3
e jwn +
2
e jwn •
3
e jw
n=0
n=1
n=0
n=1
n=0
n=0
n=3
1 e j4w = 1 e jw
1 e j3w + 1 e jw
e jw
1 e j4w = 1 e jw
1 e j3w 1 e jw
由s=σ+jΩ，若σ=0，而且拉氏变换收敛域包含虚 轴时，则虚轴上的拉氏变换即为其傅氏变换，或 者说，冲激抽样信号的傅里叶变换是其在虚轴上 的拉氏变换。
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系
4．冲激抽样信号的傅氏变换Xs(jΩ)与连续时间 信号的傅氏变换Xa(jΩ)之间：
(4.1)
4.1 序列的傅里叶变换
相对应序列的傅里叶反变换，由z反变换的围线 积分公式
若把积分围线C取在单位圆上，则有 （4.2）
4.1 序列的傅里叶变换
2．物理意义
把序列的傅里叶变换称作非周期序列的频谱，为什 么把序列的傅里叶变换和序列的频谱联系在一起? 可以与连续信号的傅里叶变换进行对比进行分析. 已知连续信号的傅里叶变换为
叶变换存在的条件，即
x(n)
n=
上式表明，序列傅里叶变换存在的条件是：序 列必须绝对可和。(充分条件)
4.1 序列的傅里叶变换
例4.1 求出下列序列的傅里叶变换。
x2(n) = ε (n+3) - ε (n-4)
解: ( )
3
X e jw = [ (n + 3) (n 4)]e jwn = e jwn
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系
由此，可得到冲激抽样信号的拉氏变换有指数 级数与周期延拓表示的两种等价表达式。
即
X s (s)= ( ) xa nT esnT
n=
( ) = 1
T
Xa
m=
s
jmWs
(4.14 )
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系
2．冲激抽样信号的拉氏变换Xs(s)与抽样序列的z 变换X(z)之间关系
[ ] [ ] ( ) ( ) ( ) ( ) X e jw = X e jw e jj(w) = Re X e jw + j Im X e jw
(4.5)
4.1 序列的傅里叶变换
其幅度谱如图4.1所示
图4.1 序列及其幅谱图
4.1 序列的傅里叶变换
序列傅立叶变换存在的条件
由于序列的傅里叶变换是单位圆上的z变换， 序列的z变换在单位圆上必须收敛是序列傅里
4.1 序列的傅里叶变换
F (Ω)有频谱密度的意义，是频谱的概念， 在式（4.1）中，X (ejω)是序列的傅里叶变换， 与F (Ω)在连续信号傅里叶变换的表达式中一 样起着相同的作用，所以看作是序列的频谱。
f (t) 和x (n)的两个表达式都具有叠加重构（综 合）时域信号即傅里叶反变换的作用， 因此把式（4.2）称为序列的傅里叶反变换。
z与s变量之间的映射关系z=esT，若离散时间信号 为抽样序列，即x (nT)=x(n)，并引入z=esT时，得到 序列z变换为
上式表示，z变换可以看成沖激抽样信号的拉 氏变换由s平面映射到z平面的变换。
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系
3．冲激抽样信号的拉氏变换Xs(s)与其傅氏变换 Xs(jΩ)之间的关系为
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系
1.冲激抽样信号的拉氏变换Xs(s)与连续信号的拉 氏变换Xa(s)之间关系： 拉氏变换的指数形式为
周期为T的周期冲激信号傅氏级数的表达式(周 期延拓)为
见例2.12的证明
4.2傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系
为采样角频率，则冲激抽样信号可表示为
可导出冲激抽样信号拉氏变换的另一种形式
要解决的问题（面临的矛盾） 4
信号被截短时，频谱发生什么变化？
有时信号持续时间超出处理能力 时域信号需要被截断 截断会不会影响对信号的分析？ 截断对信号的频谱有何影响？
要解决的问题（面临的矛盾） 5
有限长离散信号频谱的存储与计算
频谱是连续周期的 1. 只能存储有限长的频谱
一个周期即可
2. 只能存储有限多的频谱
测试信号处理技术第四章
要解决的问题（面临的矛盾） 2
如何用抽样信号的频谱来恢复原信号的 频谱？
抽样信号频谱与原信号频谱是什么关系？ 理论上如何恢复？ 工程实践上如何实现？
要解决的问题（面临的矛盾） 3
抽样信号的频谱如何计算？
得到抽样信号后，如何计算其频谱？ 输入：抽样信号（序列） 输出：抽样信号的频谱 在工程上，计算机接受的输入是一系列数值
4.1 序列的傅里叶变换
将式（4.1）和（4.2）重写并表示为
(4.3) (4.4)
4.1 序列的傅里叶变换
3．特点 由式(4.3)知，序列频谱X (ejω) 是ejnω的函数， 而ejnω 是ω以2π为周期的函数，并且由于序列 在时域上是非周期的，因而，序列的频谱是周 期的连续频谱。
同时X (ejω)是ω 的复函数，可进一步表示为