机械工程测试技术基础《第一章》小结及测试题

绪论及第一章

一、重点内容及难点

（一）测试系统的典型组成及各部分作用。

（二）信号的分类

（三）信号的时域—频域描述

信号的时域描述和频域描述之间是可以相互转换的，但它们包含相同的信息量（信号是信息的载体，信息包含在信号之中）。

（四）周期信号与离散频谱

周期信号频谱的三个特点：

1）离散性；周期信号的频谱是离散的。

2）谐波性；每条谱线只出现在基频的整数倍上。3）收敛性；即工程中常见周期信号，其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小。各频率分量的的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。（五）周期信号的强度表述（峰值、均值、有效值、平均功率等）

（六）非周期信号与连续频谱

非周期信号：

1） 准周期信号：频谱是离散的，但各频率分量与

基频的比值不一定都是有理数。如

)2sin()sin()(00t t t x ωω+=。

2） 瞬变非周期信号：可简称为非周期信号。频谱

是连续的。

频谱密度函数；即)(f X 与n C 很相似，但n

C 的量纲与信号幅值的量纲一样，而)(f X 的量纲是单位频宽上的幅值。

二、章节测试题

（一）填空题

1、 测试的基本任务是获取 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。（二）判断对错题（用√或×表示）

1、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。

2、所有非周期信号的频谱都是连续的。

3、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。

4、凡频谱是离散的信号必然是周期信号。

5、任何周期信号都由频率不同，但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。

6、周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱也是离散的。

7、非周期性变化的信号就是随机信号。

8、非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系

9、信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。

10、连续信号的幅值一定是连续的。

11、 离散信号就是数字信号。

（三） 对下述问题，选择正确答案填空。

1、描述周期信号的数学工具是( ) 。 A. 相关函数 B. 傅氏级数 C. 拉氏变换 D. 傅氏变换

2、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

3、时域信号持续时间压缩，则频域中低频成分

( ) 。 A. 不变 B. 增加 C. 减少 D. 变化不定

4、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. 仅有相移

（四）简答和计算题

1、 画框图说明测试系统的典型组成，并说明各组

成部分的作用。

2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值、绝对

均值μ、均方根值。

3、 （教材P40课后习题1-3）求图1指数函数

)0,0()(≥>=-t a Ae

t x at 的频谱。 4、 求图2中周期函数的傅里叶级数的三角函数

展开式，并画出其频谱图。

5、 设有一组合复杂信号，其由频率分别为50、

100、150 、250 的幅值都为1、相角都是零的正弦波迭加而成，该信号是周期信号还是准周期信号；若是周期信号，周期是多少；画出幅频谱图。

6、 课后习题1-6

7、 课后习题1-7

图1 图2 X(t) t