测试技术_第一章new分析
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贾民平主编 测试技术_第二版 第一章1-4

复指数函数
( t t 0 ) e j 2 f t j 2 f t ( f f ) 0 e
0
各频率成分移相
( f ) 平移到f0
1.3 几种典型信号的频谱
华中科技大学机械学院
机械工程测试技术
3. 谐波函数的频谱
由于正、余弦函数不满足绝对可积条件,故不能 直接利用定义式进行傅氏变换,需要引入 函数。
x (t ) (t )dt x (0),
x (t ) (t t 0 )dt x (t0 )
(3) 卷积性
x( t )* ( t ) x( ) ( t )d x( t )
x( t )* ( t t0 ) x( ) ( t t0 )d x( t t0 )
函数是一个理想函数,是物理不可实现信号。
1.3 几种典型信号的频谱
华中科技大学机械学院
机械工程测试技术
(2) 函数特性(采样性质) ①乘积性
x ( t ) ( t ) x (0) ( t ),
②积分性
x ( t ) ( t t 0 ) x ( t 0 ) ( t t 0 )
k
k 0, 1, 2,
1 Ts
e
k ej2 kf s t
k
ck e j2 kf s t
fs 1 Ts
-j2 kf s t
j2 kf s t
1 ck Ts ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
( t t 0 ) e j 2 f t j 2 f t ( f f ) 0 e
0
各频率成分移相
( f ) 平移到f0
1.3 几种典型信号的频谱
华中科技大学机械学院
机械工程测试技术
3. 谐波函数的频谱
由于正、余弦函数不满足绝对可积条件,故不能 直接利用定义式进行傅氏变换,需要引入 函数。
x (t ) (t )dt x (0),
x (t ) (t t 0 )dt x (t0 )
(3) 卷积性
x( t )* ( t ) x( ) ( t )d x( t )
x( t )* ( t t0 ) x( ) ( t t0 )d x( t t0 )
函数是一个理想函数,是物理不可实现信号。
1.3 几种典型信号的频谱
华中科技大学机械学院
机械工程测试技术
(2) 函数特性(采样性质) ①乘积性
x ( t ) ( t ) x (0) ( t ),
②积分性
x ( t ) ( t t 0 ) x ( t 0 ) ( t t 0 )
k
k 0, 1, 2,
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第一章 测试技术概论

dy(t) a1 + a0 y(t) = b0 x(t) dt
+ y(t) =
(2-34)
视为一阶测量系统的微分方程的通式,可改写 为 b a dy(t)
1 0
a0 dt
a0
x(t)
式中 a1 a 0 ——具有时间的量纲,称为系统的时间 常数,一般记为 τ ;
b0 a 0——系统的灵敏度s,具有输出/输入的
An
● ● ● ● ● ●
0
ω0(f0) ω2(f2)
ω(f)
相位谱图(Phase Spectrum) 以圆频率 ω(或频率f)为横坐标,纵坐标 0 为幅值的图
φ(n)
● ● ● ●
ω1 ω2 ω3
ω(f)
● ●
说明: ● ■幅值谱图和相位谱图均由一系列谱线 组成,每一个谱线组成对应周期量的一个 谐波.
当
ω0 = ω → dω T0 → ∞,时,有nω0 → ω 求和运算变成积分运算
X (ω ) = ∞ x(t ) e jωt dt ∫∞ 有 ∞ j ωt 1 x(t ) = 2π ∫ X (ω ) e dω ∞
二.傅立叶变换的主要性质 1.线性叠加性
ax(t ) + by (t ) aX ( f ) + bY ( f )
(2)微分性质 若X (t)→ y (t),则
即,系统对输入微分的响应,等同于对原输入 响应的微分.
(3)积分性质 若x(t)→y(t), 即,当初始条件为零时,系统对输入积分的 响应等同于对原输入响应的积分. (4)频率不变性 若输入为正弦信号: x (t)=Asinωt 则输出函数必为 : y(t)=Bsin(ωt±) 上式表明,在稳态时线性系统的输出,其 频率恒等于原输入的频率,但其幅值与相角均 有变化.
《测试技术基础》课件第1章

以商业用电子秤为例来说明测试技术与测试系统的概念。 待秤物品置于秤盘上,与秤盘接触的荷重传感器感受被测重 量的信息并将其转换为电参量的变化,经信号调理电路(如 电桥)转换为便于传输、处理的电信号,再经模/数转换和运 算处理单元对电信号进行处理,最后显示或记录出被秤物的 重量及相关信息。此例表明,典型的测试系统组成通常如图 1.1所示。
第1章 绪 论
1.1 课程内容 1.2 本课程的特点及任务要求
1.1 课程内容
测试是具有试验性质的测量; 试验是对未知事物探索认识 的过程; 测量则是为确定被测对象量值而进行的实验过程。
测试技术有时也称检测技术,又称广义测量,即将被测量 (信号)转换为可检测、 传输、处理、显示或记录的量,再与 标准量比较的过程。 测量过程中各环节由专门的设备来完成, 这些设备组成的系统通常称为测试系统。
ห้องสมุดไป่ตู้
图1.1 测试系统的组成框图
1.2 本课程的特点及任务要求
通过本课程的学习, 学生应做到: (1) 掌握测试技术的基本理论; (2) 熟练掌握测试系统静、 动态特性的评价方法和实 现不失真测试的条件; (3) 掌握常用传感器及其调理电路的工作原理、 性能 并能合理地选用; (4) 具有设计测试方案、 分析和处理测试信号的能力。
测试技术-第一章 信号及其描述

2014-4-23
《测试技术》讲义
6
2014-4-23
《测试技术》讲义
7
能量信号和功率信号
在非电量测量中,常把被测信号转换为电压或电 流信号来处理。显然,电压信号加到电阻R上, 其瞬时功率 P(t ) x 2 (t ) / R 。当R=1 时, P(t ) x 2 (t ) 。瞬时功率对时间积分就是信号 在该积分时间内的能量。依此,人们不考虑信号 实际的量纲,而把信号的平方及其对时间的积分 分别称为信号的功率和能量。当 x(t ) 满足 2 x (1—4) (t )dt 时,则认为信号的能量是有限的,并称之为能量 有限信号,简称能量信号,如矩形脉冲信号、衰 减指数函数等。
2014-4-23 《测试技术》讲义 5
连续信号和离散信号
连续信号:若信号数学表示式中的独立变量取值 是连续的 (图1—3a)。 离散信号:若独立变量取离散值。图1-3b是将 连续信号等时距采样后的结果,就是离散信号。 离散信号可用离散图形表示,或用数字序列表示。 连续信号的幅值可以是连续的,也可以是离散的。 若独立变量和幅值均取连续值的信号称为模拟信 号。 若离散信号的幅值也是离散的.则称为数字信号。 数字计算机的输入、输出信号都是数字信号。
,
把周期函数x(t)展开为傅里叶级数的复指数 函数形式后,可分别以 cn 和 n 作幅 频谱图和相频谱图;也可以分别以cn的实 部或虚部与频率的关系作幅频图,并分别 称为实频谱图和虚频谱图(参阅例1—2)。 比较傅里叶级数的两种展开形式可知:复 指数函数形式的频谱为双边谱(ω从-∞到 +∞),三角函数形式的频谱为单边谱(ω从0 到+∞);两种频谱各谐波幅值在量值上有 A c c0 a0 。双边幅频谱 确定的关系, 2 , 为偶函数,双边相频谱为奇函数。
测试技术课件第一章X

引言
了解软件测试的定义和重要性,以及软件测试的历史。掌握软件测试在软件开发中的核心作用。
软件测试基础
软件开发生命周期
深入了解软件开发的各个 阶段和其对软件测试的影 响。
测试目标和原则
明确测试的目标和遵循的 原则,以确保高质量的软 件产品。
测试分类
探索不同类型的测试,如 功能测试、性能测试和安 全测试。
测试技术课件第一章X
# 测试技术课件第一章X 大纲 ## 引言 - 软件测试的定义和重要性 - 软件测试的历史 ## 软件测试基础 - 软件开发生命周期 - 测试目标和原则 - 测试分类 ## 测试过程 - 测试计划和策略 - 测试设计 - 测试执行 - 缺陷管理和跟踪 ## 测试工具和自动化 - 常用测试工具介绍 - 自动化测试的原理和方法
自动化测试的原理 和方法
了解自动化测试的原理 和方法,以编写可靠、可维护 的自动化测试脚本。
结论
展望软件测试的未来发展方向,并对本章内容进行总结。
测试过程
1
测试计划和策略
制定测试计划和策略,以确保测试
测试设计
2
的全面性和有效性。
使用测试技术和方法设计测试用例
和测试场景。
3
测试执行
执行测试用例,记录测试结果,并
缺陷管理和跟踪
4
跟踪缺陷。
有效地管理和跟踪发现的缺陷,确 保及时修复。
测试工具和自动化
常用测试工具介绍
介绍常用的测试工具, 如JIRA、Selenium和 Jenkins。
现代分析测试技术

检测试样物质中受激分子产生的荧光或磷光的分析技术。 旋光和圆二色性光谱(ORD and CD)
通过分子对不同偏正光吸收的差异作手性分子检测的分析 技术。
14
现代分析测试技术概述
• X-射线光谱技术
• X—射线荧光光谱
检测分子受X—射线照射后产生的荧光谱线的分析技术。
• X—射线衍射法
检测由不同晶格结构对X—射线所产生的不同衍射角的分析技术。
40
现代分析测试技术概述
41
现代分析测试技术概述
晶体特性: 原子、离子、分子在空间周期性排列而构成的固态物称晶体,晶体结构
的最小单位是晶胞,晶胞由晶轴a、b、c,及夹角、、 ,以及晶面h
液相色谱(LC)
利用物质在流动相(液相)和固定相(液相或固相)中的分配比不 同原理的分离技术。
毛细管电泳(CE)
以高压电场为驱动力,以毛细管为分离通道,根据样品中各组分间 的趟度或分配行为上的不同进行分离的技术。
18
现代分析测试技术概述
联用技术
色谱—质谱联用技术 色谱—核磁共振波谱联用技术 色谱—红外吸收光谱联用技术
9
现代分析测试技术概述
现代分析测试技术的分类
电化学技术 光分析技术 质谱与能谱技术 色谱技术 联用技术 显微技术 热分析技术
10
现代分析测试技术概述
电化学技术
应用电化学的基本原理和实验技术,依据物质电化学性质来测定物质组成及含量。
电导技术 利用物体、溶液电导率变化的检测技术。
电位分析 根据物质电位变化和电极反应过程中电位变化的检测技术。
普通蒸馏水的电导率 210-6 S· cm-1 离子交换水的电导率 510-7 S· cm-1 纯水的电导率 510-8 S· cm-1
通过分子对不同偏正光吸收的差异作手性分子检测的分析 技术。
14
现代分析测试技术概述
• X-射线光谱技术
• X—射线荧光光谱
检测分子受X—射线照射后产生的荧光谱线的分析技术。
• X—射线衍射法
检测由不同晶格结构对X—射线所产生的不同衍射角的分析技术。
40
现代分析测试技术概述
41
现代分析测试技术概述
晶体特性: 原子、离子、分子在空间周期性排列而构成的固态物称晶体,晶体结构
的最小单位是晶胞,晶胞由晶轴a、b、c,及夹角、、 ,以及晶面h
液相色谱(LC)
利用物质在流动相(液相)和固定相(液相或固相)中的分配比不 同原理的分离技术。
毛细管电泳(CE)
以高压电场为驱动力,以毛细管为分离通道,根据样品中各组分间 的趟度或分配行为上的不同进行分离的技术。
18
现代分析测试技术概述
联用技术
色谱—质谱联用技术 色谱—核磁共振波谱联用技术 色谱—红外吸收光谱联用技术
9
现代分析测试技术概述
现代分析测试技术的分类
电化学技术 光分析技术 质谱与能谱技术 色谱技术 联用技术 显微技术 热分析技术
10
现代分析测试技术概述
电化学技术
应用电化学的基本原理和实验技术,依据物质电化学性质来测定物质组成及含量。
电导技术 利用物体、溶液电导率变化的检测技术。
电位分析 根据物质电位变化和电极反应过程中电位变化的检测技术。
普通蒸馏水的电导率 210-6 S· cm-1 离子交换水的电导率 510-7 S· cm-1 纯水的电导率 510-8 S· cm-1
测试技术第一章-信号及其描述PPT课件

0T 0
T0
2
A
anT 2 0 T T 00//22x(t)co ns0td t0
0
2 T0
b n T 2 0 T T 0 0 //2 2 x (t)sn in 0 td T t4 00 T 0 /2 A sn in 0 tdt
n 4Asi2nn2 0 n 4A
n1,3,5, n2,4,6,
加工过程中螺纹车床主轴受环境影响的振动信号波形
然而,须要指出的是,实际物理过程往往是很复
杂的,既无理想的确定性,也无理想的非确定性,而
是相互参杂的.
.
13
连续时间信号与离散时间信号
连续时间信号:在所讨论的时间间隔内, 对于任意时间值(除若干个第一类间断点外)都 可给出确定的函数值,此类信号称为连续时 间信号或模拟信号。连续信号的幅值可以是 连续的也可以是不连续的。
.
…
t
37
bn4 n Asin n 2 0 4 n A
n1,3,5,
a0an0
n2,4,6,
将所求得的各系数代回到傅里叶级数展开式中。
x (t) a 2 0 n 1 ( a n cn o0 ts b n sn in 0 t)
x(t)
n2k1
n4Asinn0t
k1,2,3
4A
这种信号称为功率有限信号,简称功率信号
,但它
例如:简谐信号
.
18
信号的时域描述
定义:我们直接观测或记录的信号一般是随时
间变化的物理量,也就是以时间 t 为独立变量,
描述信号随时间的变化特征, 反映信号幅值随
时间变化的关系。这种以时间 t 做为独立变量
的信号的描述方法,称为时域法。 描述方法:波形图:时间为横坐标的幅值变化
测试技术1.1

2018/8/3
22
b) 物理不可实现信号:在事件发生前 (t<0) 就预 制知信号。
2018/8/3
23
信号的描述:
信号的时域描述与频域描述,主要是从不同的角度分析信号: 信号的时域描述:其坐标横轴为时间轴,纵轴为信号的 大小幅值; 信号的频域描述:其坐标横轴为变化的频率,纵轴为对 应频率信号的大小幅值。 时域信号不能直接反映信号中的频率信息(所含频率结 构、各频率成份的幅值、相位关系)。 时域信号和频域信号可以通过数学工具——付立叶变换相互 转换。 复域描述——用在拉氏变换中。
10
信号
确定性信号
随机信号
周期信号
非周期信号
平稳随机
非平稳随机
正玄周期
2018/8/3
复合周期
准周期
瞬态
11
2、信号的分类
信号可用函数表示,有其函数图象;信号读出仪器的 最终信号输出形式一般是电流或电压。 静态信号与动态信号 静态信号:不随时间变化;动态信号:随时间变化。 动态信号又分为:连续信号与离散信号 连续信号的图形为连续的曲线; 离散信号的图形为离散的点或幅值。 确定性信号与非确定性信号(随机信号) 确定性信号可用确定的数学关系式表示; 随机信号虽能测出并且用图象显示,但无法用函数 表达式表示,只能用统计特征量描述。
2018/8/3
13
瞬变非周期信号在一定的时间区间内存在,或者随时 间的增长而衰减至零。 功率信号和能量信号 以信号 x(t) 的平方 x² (t) 表示的信号的功率 P(t) ——功率信号,以及用 P(t) 对时间的积分表 示信号的能量——能量信号。 离散信号 x(n) 的能量定义为∑| x(n) | ² 实部信号与复部信号 ( j ) t t t x(t) = e = e cos ωt + j e sin ωt 由欧拉公式展开得到,分别为 x(t) 的实部和虚 部。
测试技术基础电子教案——第一章 绪论

非电量电测技术 自从人类发现了电能并加以利用以后, 自从人类发现了电能并加以利用以后,伴 随着出现了各种电量的测量仪表. 随着出现了各种电量的测量仪表.随着电子技 术的发展,使对电量的测量技术相应得到提高. 术的发展,使对电量的测量技术相应得到提高. 电量的测量特点是机械量测量所不能比拟的, 电量的测量特点是机械量测量所不能比拟的, 基于电量测量的优点, 基于电量测量的优点,人们根据一些物理原理 及效应,把一些非电量转化成电量, 及效应,把一些非电量转化成电量,然后用电 测仪表对其进行测量和标定, 测仪表对其进行测量和标定,这就形成了非电 量电测法—用电量测量方法来测量非电量. 量电测法—用电量测量方法来测量非电量.
气测量法, :气测量法, 液测量法对环境 液测量法对环境 条件要求不高, 条件要求不高, 但由于其可压缩 性和响应较迟缓, 性和响应较迟缓, 只适宜做静态测 试.
目前, 目前,机械工程中最普遍使用的测量方法 是非电量电测法.这种测量方法精度高 精度高, 是非电量电测法.这种测量方法精度高,灵敏 度高,特别适于动态测试. 度高,特别适于动态测试.电测法可以将不同 电信号, 的被测机械量信号转换成相同的电信号 的被测机械量信号转换成相同的电信号,便于 用统一的后继仪器进行处理和计算机分析. 用统一的后继仪器进行处理和计算机分析.同 利用电测法还便于进行远距离测量 控制, 测量和 时,利用电测法还便于进行远距离测量和控制, 甚至可以进行无线遥控测量. 甚至可以进行无线遥控测量.
例一, 例一,确定某人的身高 通常采用标准长度的米尺(一个预定标准 一个预定标准) 通常采用标准长度的米尺 一个预定标准 对其进行测量, 对其进行测量,通过被测量与预定标准之间 的定量比较,从而得到此人实际的身高(被测 的定量比较,从而得到此人实际的身高 被测 对象的数值结果). 对象的数值结果 .例: ⊙水来自温度计测体温 ⊙弹簧测物体的重量
测试技术第一章 习题与答案ppt课件

T 2
1[ 1
e j 2 ( f0 f )t T
1
e ] j 2 ( f0 f )t T
2 j2 ( f0 f )
T j2 ( f0 f )
T
1[ 2
1 j2 ( f0
f)
j2 sin 2 ( f0
f )T
1 j2 ( f0
f ) ( j2) sin 2 ( f0
f )T ]
1 [ sin 2 ( f0 f )T sin 2 ( f0 f )T ]
1-3单边指数信号 • 信号表达式
et (t 0) f (t)
0 (t 0)
F (j)f(t)ejtd t 1
j
(0 )
–幅频
F(j) 1 2 2
–相频
()arc(t g)
最新课件
1
§4.4非周期信号的频谱
f(t)
F( j)
0
1
1 2
0 3
最新课件
t
( )
2
0
2
2
u(t)
1-4 阶跃信号u(t)可表示
单边指数信号在时域上可表示为Biblioteka x(t){et 0
t0 t0
最新课件
4
其傅立叶变换为:
X () x ( t) e j td t e te j td t e ( t j t) d t1
0
0
j
其幅度谱、相位谱分别为
X ( ) 1 2 2
x(t)
(
)
arctg
(
)
X ( )
2 j
F( j) 2
()22
最新课件
(0) (0)
7
f1(t)
ea t 1
1[ 1
e j 2 ( f0 f )t T
1
e ] j 2 ( f0 f )t T
2 j2 ( f0 f )
T j2 ( f0 f )
T
1[ 2
1 j2 ( f0
f)
j2 sin 2 ( f0
f )T
1 j2 ( f0
f ) ( j2) sin 2 ( f0
f )T ]
1 [ sin 2 ( f0 f )T sin 2 ( f0 f )T ]
1-3单边指数信号 • 信号表达式
et (t 0) f (t)
0 (t 0)
F (j)f(t)ejtd t 1
j
(0 )
–幅频
F(j) 1 2 2
–相频
()arc(t g)
最新课件
1
§4.4非周期信号的频谱
f(t)
F( j)
0
1
1 2
0 3
最新课件
t
( )
2
0
2
2
u(t)
1-4 阶跃信号u(t)可表示
单边指数信号在时域上可表示为Biblioteka x(t){et 0
t0 t0
最新课件
4
其傅立叶变换为:
X () x ( t) e j td t e te j td t e ( t j t) d t1
0
0
j
其幅度谱、相位谱分别为
X ( ) 1 2 2
x(t)
(
)
arctg
(
)
X ( )
2 j
F( j) 2
()22
最新课件
(0) (0)
7
f1(t)
ea t 1
《测试技术》- 1绪论- KIOmail

测试技术基础
机械工程及自动化学院 工业测控与现代无损检测技术研究所
周正干
2:35 AM
1
测试技术
第一章 绪论
1.1 什么是测试技术 1.2 测试技术在国民经济中的地位与作用 1.3 非电量电测系统的构成 1.4 测试技术的发展方向 1.5 本门课程的教学任务及目的
2:35 AM
2
第一章 绪论
1.1 什么是测试技术?
9
第一章 绪论
• 非电量电测技术
自从人类发现了电能并加以利用以后,伴随着 出现了各种电量的测量仪表。随着电子技术的发展, 使对电量的测量技术相应得到提高。电量的测量特 点是机械量测量所不能比拟的,基于电量测量的优 点,人们根据一些物理原理及效应,把一些非电量 转化成电量,然后用电测仪表对其进行测量和标定, 这就形成了非电量电测法—用电量测量方法来测量 非电量。
• 目的:
1. 具有选择传感器的能力;
2. 具有组成自动检测系统的能力;
3. 对自动检测系统中的技术问题具有一定的处理
能力。
End of chapter 1
2:35 AM
16
2:35 AM
5
第一章 绪论
具体来说,测试技术的研究内容包括:
• 发现与各种信息相对应的信号表现形式,以及信 息、信号之间的定性、定量关系,以开辟新的测 试技术领域;
• 在不同环境下寻求最佳的信号拾取、变换、处理、 存贮、传输、指示、记录等方法、手段与设备。
2:35 AM
6
第一章 绪论
1.2 测试技术在国民经济中的地位与作用
• 微电子技术、微型计算机技术与传感器技术相结合可 以构成新一代的智能化自动检测系统;
• 采用多传感器去探索检测线的、面的和体的空间参数 及综合参数,以构成特殊的自动检测系统。
机械工程及自动化学院 工业测控与现代无损检测技术研究所
周正干
2:35 AM
1
测试技术
第一章 绪论
1.1 什么是测试技术 1.2 测试技术在国民经济中的地位与作用 1.3 非电量电测系统的构成 1.4 测试技术的发展方向 1.5 本门课程的教学任务及目的
2:35 AM
2
第一章 绪论
1.1 什么是测试技术?
9
第一章 绪论
• 非电量电测技术
自从人类发现了电能并加以利用以后,伴随着 出现了各种电量的测量仪表。随着电子技术的发展, 使对电量的测量技术相应得到提高。电量的测量特 点是机械量测量所不能比拟的,基于电量测量的优 点,人们根据一些物理原理及效应,把一些非电量 转化成电量,然后用电测仪表对其进行测量和标定, 这就形成了非电量电测法—用电量测量方法来测量 非电量。
• 目的:
1. 具有选择传感器的能力;
2. 具有组成自动检测系统的能力;
3. 对自动检测系统中的技术问题具有一定的处理
能力。
End of chapter 1
2:35 AM
16
2:35 AM
5
第一章 绪论
具体来说,测试技术的研究内容包括:
• 发现与各种信息相对应的信号表现形式,以及信 息、信号之间的定性、定量关系,以开辟新的测 试技术领域;
• 在不同环境下寻求最佳的信号拾取、变换、处理、 存贮、传输、指示、记录等方法、手段与设备。
2:35 AM
6
第一章 绪论
1.2 测试技术在国民经济中的地位与作用
• 微电子技术、微型计算机技术与传感器技术相结合可 以构成新一代的智能化自动检测系统;
• 采用多传感器去探索检测线的、面的和体的空间参数 及综合参数,以构成特殊的自动检测系统。
测试技术1.1

• 和连续信号相对应的是离散信号。代表离散信号的时间 函数只在某些不连续的时间值上给定函数值。
• 一般而言,模拟信号是连续的(时间和幅值都是连续 的),数字信号是离散的。
• 连续信号模拟信号
2020/5/15
26
连续信号
f(t) 0
f(t)
f0
f1
t
t
0
f2
2020/5/15
27
离散信号
f (tk)
• 如果时间间隔趋于无穷大,将产生两种情况。
• 信号总能量为有限值而信号平P均功率lim为零1,称T /为2 能| f量(信t)号|2;dt考察信号能量在时域和频域中的表达式, 非周期的单脉冲信号就是常见的能T量信号T;信T号/ 2平均功率为大于零的有限值而信号总能量为无穷大, 称为功率信号,考察信号功率在时域和频域中的表达式。周期信号就是常见的功率信号。
n = 1,2,3,4,···; 离散周期信号 x(n) = x(n + mK),
m =1,2,3,···。 周期信号定义在(-∞,∞)区间,最小的T 和 K——称之为周期。 单个的正、余弦波形和单个的方波、三角波不是周期信号! 非周期信号又包括:
准周期信号和一般(瞬变)非周期信号—— 准周期信号由有限个周期信号合成,但是并无公共周期;
• 频带:复杂信号频谱中各分量的频率理论上可扩展至无限,但因原始信号的能量一般 集中在频率较低范围内,在工程应用上一般忽略高于某一频率的分量。频谱中该有效 频率范围称为该信号的频带。
• 以频谱描述信号的图象称为频域图,在频域上分析信号称为频域分析。
2020/5/15
32
时域和频域
2020/5/15
1
本章的主要内容
●信号的分类与定义
• 一般而言,模拟信号是连续的(时间和幅值都是连续 的),数字信号是离散的。
• 连续信号模拟信号
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26
连续信号
f(t) 0
f(t)
f0
f1
t
t
0
f2
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离散信号
f (tk)
• 如果时间间隔趋于无穷大,将产生两种情况。
• 信号总能量为有限值而信号平P均功率lim为零1,称T /为2 能| f量(信t)号|2;dt考察信号能量在时域和频域中的表达式, 非周期的单脉冲信号就是常见的能T量信号T;信T号/ 2平均功率为大于零的有限值而信号总能量为无穷大, 称为功率信号,考察信号功率在时域和频域中的表达式。周期信号就是常见的功率信号。
n = 1,2,3,4,···; 离散周期信号 x(n) = x(n + mK),
m =1,2,3,···。 周期信号定义在(-∞,∞)区间,最小的T 和 K——称之为周期。 单个的正、余弦波形和单个的方波、三角波不是周期信号! 非周期信号又包括:
准周期信号和一般(瞬变)非周期信号—— 准周期信号由有限个周期信号合成,但是并无公共周期;
• 频带:复杂信号频谱中各分量的频率理论上可扩展至无限,但因原始信号的能量一般 集中在频率较低范围内,在工程应用上一般忽略高于某一频率的分量。频谱中该有效 频率范围称为该信号的频带。
• 以频谱描述信号的图象称为频域图,在频域上分析信号称为频域分析。
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时域和频域
2020/5/15
1
本章的主要内容
●信号的分类与定义
《测试技术第一章》PPT课件

1 n
sin
n0t)
4A
(
n1
1 n
sin
n0t)
n=1、3、5… ,
0 2 T0
上式说明该周期方波是由一系列幅值和频率不等,相位角为0的
正弦信号叠加而成。
信号合成示例
郑
机械工州大程学测远试程教技育术学基院础
信号的幅频谱和相频谱: 在信号分析中,将组成信号的各频率成分找出来,按序排列,得出信
x(t) A0 sin(0t ) A0 sin(2 f0t )
0 ——角频率, ——初相位,
f0 ——频率.
机械工程测试技术基础
郑州大学远程教育学院
例如,单自由度振动系统作无阻尼自由振
动时,其位移x(t)就是简谐信号;可用下 式来确定质点的瞬时位置
噪声的概念:
噪声也是一种信号 ; 任何干扰对信号的感知和解释的现象称为噪
声。
信号与噪声的区别纯粹是人为的,且 取决于使用者对两者的评价标准。
信号理论必须包括噪声理论。
郑
机械工州大程学测远试程教技育术学基院础
§1.1 信号的分类与描述
一、信号的分类
郑
机械工州大程学测远试程教技育术学基院础
一、傅里叶级数定义
傅里叶级数:描述周期信号的基本数 学工具,通过它可以把周期信号展开 成无穷多个正弦或余弦函数之和。它 有两种表达形式:三角函数展开式、 复指函数展开式。
郑
周期信号的重要特征:它们可以表示成无穷多个正弦和余 弦函数之和。这个正弦和余弦函数的系列称为傅里叶级数。
郑
机械工州大程学测远试程教技育术学基院础
§1.2 周期信号与离散频谱
一、傅里叶级数定义 二、傅里叶级数展开式(周期信号的频域分析) 三、周期信号的时域波形分析
现代材料测试技术(陶文宏)-第一章-x射线衍射分析

晶粒尺寸
通过X射线衍射数据计算陶瓷 材料中晶粒的平均尺寸。
残余应力
分析陶瓷材料中的残余应力, 评估其性能和使用寿命。
高分子材料
结晶度
测量高分子材料的结晶度,了解其物理和化 学性能。
取向研究
研究高分子材料中分子的取向情况,了解其 力学性能和加工性能。
晶体结构
分析高分子材料中晶体的结构类型和晶格常 数。
感谢您的观看
THANKS
晶体结构
分析金属材料的晶体结 构类型,如面心立方、
体心立方等。
晶格常数
内应力
测量金属材料的晶格常 数,了解晶体中原子的
排列情况。
通过分析X射线衍射数据, 计算金属材料中的内应
力大小和分布。
陶瓷材料
01
02
03
04
晶体结构
确定陶瓷材料的晶体结构,包 括氧化物、硅酸盐等。
相变研究
研究陶瓷材料在加热或冷却过 程中的相变行为。
热稳定性
通过X射线衍射分析高分子材料的热稳定性, 评估其在高温下的性能。
复合材料
界面研究
分析复合材料中不同组分之间的界面 结构和相互作用。
相分析
确定复合材料的相组成和各相的含量。
取向研究
研究复合材料中各组分的取向情况, 了解其力学性能和加工性能。
残余应力
分析复合材料中的残余应力,评估其 性能和使用寿命。
特点。
02 03
布拉格方程
当X射线照射到晶体时,会被晶体中的原子散射,形成特定的衍射图案。 布拉格方程是描述X射线衍射条件的基本公式,即nλ=2dsinθ,其中n 为整数,λ为X射线的波长,d为晶面间距,θ为入射角。
衍射峰的形成
当满足布拉格方程时,X射线会在特定角度上发生衍射,形成衍射峰。 衍射峰的位置、强度和形状与晶体的结构密切相关。
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离散 信号
幅值连续-采样信号 幅值不连续-数字信号
第一节 信号的分类与描述
3.能量信号和功率信号
P ( t1
,
t2
)
1 t2 x 2 (t )dt 当t2时间t1间t隔1 趋于无穷大
平均功率
瞬时功率 信号能量
(1)若信号总能量为有 E x2 t dt
限值
称为能量有限信号,简称能量信号
平稳信号:概率密
度函数不随时间而变 化的随机信号为严平
随 稳信号,两阶及以下 机 阶次矩不随时间而变 信 化的随机信号为宽平
稳信号。
号
各态历经信号:任一单个样
本函数的时间平均统计特征等 于该过程集合平均统计特征。
非各态历经信号:某一单个
样本函数的时间平均统计特征 不等于该过程集合平均统计特 征。
非平稳信号:统计特征参数随时间而变化的随机信号。
谐波信号就是我们常见的正余弦信号。余弦信号 由于仅是在相位上与正弦信号相差90°,因此常将正 余弦信号统一称为正弦信号或正弦波。
第一节 信号的分类与描述
除了谐波信号外,常见的周期信号有:
x(t)
A
0
T0/2 T0
t
x(t)
A T0
0
T0/2
t
① 周期方波
② 周期三角波
x(t)
A
0 T0 2T0 t ③ 周期锯齿波
其周期T0为诸分量周期Ti 的最小公倍数。
第一节 信号的分类与描述
周期序列:
①周期单位正弦序列
②周期锯齿序列
③周期单位脉冲序列(梳状函数)
第一节 信号的分类与描述
准周期信号:由两种以上的周期信号合成的,但其组成分 量的频率比不是有理数,故无法找到公共周期,因而无 法按一定的时间间隔重复出现。
例如 x(t) sin 2t sin 7t
0
•瞬变非周期信号一般为能量信号
第一节 信号的分类与描述
(2)信号总能量为无穷大,而信号平均功率为大 于零的有限值,称为功率有限信号,简称功率信号
E x2 tdt
0
P lim 1 T /2 | x(t) |2dt T T T / 2
1
A x(t) 0
t1 t t2 t t1,t t2 A
t0
t1 t2
第一节 信号的分类与描述
✓ 单边指数衰减信号
Aet t 0
x(t)
0
t0
0
✓指数衰减振荡信号
x(t)
Aet sin t t 0
x(t)
0
t0
t
第一节 信号的分类与描述
W(t)
A
x(t)
1
-T
0
Tt
-T0/2 0 T0/2 t ① 矩形窗函数
第一节 信号的分类与描述 第二节 周期信号与离散频谱 第三节 瞬变非周期信号与连续频谱 第四节 随机信号
第一节 信号的分类与描述
• 信号是信息的载体,是测试系统拾取、传递、处 理、分析的“操作对象”,抽取各种物理信号的 共有特性:幅值、频率等进行研究是本章的内容
第一节 信号的分类与描述 一、信号的分类 1.确定性信号与随机信号
周期信号
确定性信号
准周期信号
信 号
非周期信号 瞬变信号
随机信号
第一节 信号的分类与描述
❖随机信号 • 不能准确地预测其未来值,也无法用数学关系式来描
述的信号。但其值的变动服从某些统计规律。 • 可以用统计方法预测未来值。如:幅值的均值、分散
范围等。
测试技术中常用的随机信号有白噪声信号、伪随机信号
第一节 信号的分类与描述
x(t)
A
0 T0/2 T0
t
④ 正弦波整流
第一节 信号的分类与描述
复杂周期信号:由有限个周期信号合成,其各周期分
量之间可找到公共周期。 例如,由两个周期信号合成X(t)=sin2t+sin3t
X(t)
t T2
T1
两分量的特征参数
角频率: 1 2(rad / s)
频率: f1
1 2
=1
(Hz)
周期:
准周期信号的处理:一般按周期信号处理
第一节 信号的分类与描述
(非周期)瞬变信号:是一些短时间作用,或随 时间增长而衰减至零的信号。
❖典型的瞬变信号 ✓阶跃信号(开关量)
A t 0 x(t) 0 t 0 A
✓矩形脉冲信号
✓单位脉冲信号
(t t0 ) 0
t t0 t t0
(t
t0 )dt
x(t) t
T1 T2
准周期信号的形成:当几个无关联的周 期信号混合作用时,常形成准周期信号
第一节 信号的分类与描述
➢与周期信号比较 共同特点:分量是简谐信号 k x(t) x(t) An sin(n0t n ) n1
t
T2
T1
T0
x(t) sin 2t sin 7t
x(t) t
T1 T2
-1
② 余弦波截断函数
x(t)
A
③ 三角窗函数
-T0/2 0 T0/2 t
第一节 信号的分类与描述
从其它的视角信号还可分为: • 连续信号和离散信号 • 能量信号和功率信号
第一节 信号的分类与描述
2.连续信号和离散信号 • 以独立变量(时间变量t)
的取值是否连续来划分
连续
幅值连续-模拟信号
信号
幅值不连续-阶跃信号、脉冲信号等
定
x(t) x(t nT0 ) (n 0,1,2) ;T0为周期
性 信 号
非周期信号
准周期信号:由有限个周期信号合成,
但各周期分量之间无法找到公共周期。
• 可用明确的数学 式描述
• 但变化无周期的 信号
瞬态(瞬变)信号:在一定时间区
域内存在,或随着时间的增长而衰减至 零。
第一节 信号的分类与描述
常见的周期信号中最为典型的是谐波信号,如:
单自由度振动系统作无阻尼自由振动时 , 其位移 x(t) 瞬时位置
x(t ) x0 sin
kt m
0
式中x、0一一取决于初始条件的常数 ; m 一一质量 ;
k 一一弹簧刚度 ;
t 一一时刻。
周期T0 2 /
k / m,圆频率0
2
T0
k m
第一节 信号的分类与描述
T1
1/
f1
2 1
(s)
2 3(rad / s)
f2
2 2
=3
2
(Hz)
T2
1/
f2
2 2
2 3
(s)
第一节 信号的分类与描述
x(t) 合成后的信号:复杂周期信号
t
T2
T1
T0
合成后的周期: T0 2T1 3T2 2 (s)
结论: 两个或多个频率成简单整数比的简谐信号,能够合成一个周期信号
第一节 信号的分类与描述
• 可以用明确的数学关系来描述的信号 确定性信号 (可确定任何时刻的信号值)
0
x2 (t) et
x1(t) sint
0
x(t)
x3 (t ) X 0et sin(t )
t
第一节 信号的分类与描述
周期信号:按一定的时间间隔周而复始重复出现,无
确 始无终的信号,可表达为