信号分析与处理 第九次课

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1、授课内容3.3信号的最大值，最小值及信号导数3.3.1信号的最大值、最小值.3.3.2信号的导数导数定义为对于离散的数字信号有由于计算机取样周期为可以改写为，可得到函数序列，，……，既，3.3.3例子在频域分析中我们讲过相关系数和函数，相关系数是表征了两个信号的相象程度，常用于故障判断和运动物体识别和监测中，这就需要把一个信号先保存起来，以便和新测得的信号共同来计算相关系数，对于一个连续信号的存储几乘积的积分在精度方面是不高的，计算机的数字存储和运算正克服了这样的缺点。相关函数在测试、分析过程中也有特殊的用途。如可利用两函数相关的最大值来测量被测体的运行速度和鼓掌位置点的判断。下面我们

2、看两个例子例1：图（3-5）图（3-6）测定热轧钢带在轧制的过程中温度高，用普遍测量方法难以实现，这时正好采用相关分析发进行测试其过程如图（3-5）示。两个传感器为光电传感器，其距离为d，钢带表面的反射光经透镜聚焦，其焦点分别投射在相距为d的两个光电池上，辐射的光强度，通过光电池转换为信号和，通过可调延迟器进行延迟，延迟后的信号和同时送入相关器进行计算，经过计算后得到相关函数。在相关函数最大值出，代表了该点与是基本相同的。从另一方面看，在图像中A点出发的光必须经过的时间到达另一个传感器出，这个传感器产生的信号与A点在时间前在前一个传感器产生的信号基本相同。见图（3-6）示，这时相关分析

3、仪输出的信号即相关函数值出现了最大值。也就是说A点经过了时间后，从前一个传感器经过距离d运行到了后一个传感器。这样钢轨运行的速度就等于。例2：油气管道的破损检测。一般情况下，管道埋在底下数尺深，如果要寻找破裂点必须把管道从地上挖开检查，这样要花费大量的人力，有没有办法不经全挖开找到破漏处呢？用信号相关分析的方法能确定泄漏的位置，具体的方法是在确定有破损处的站与站之间找一点做为中心点，在其两边相等距离处挖开两个坑分别安装两个传感器在石油管道上，这破损处发出的特别信号分别以速度（声波杂管道中的传播速度）传向传感器1和2，这样就得到了信号和，对着两个信号求相关函数，我们得到了在处有相关函数的

4、最大峰值，这也就是说信号从破损处传到传感器1处比2处多花了的时间。从图可见信号多行走的距离为显然有，这样可以利用和计算出漏点距中心线的位置。如图（3-7）示。图（3-7）相关系数和相关函数应用也很多，但这种方法的使用常受些限制，这是因为对长期保持一个信号进行延迟比较困难。现在由于计算机的发展，延迟和计算都很方便，下面我们看一个计算公式。要点及习题：要点：信号的最大值、信号的导数及表达式、相关函数的应用习题：1、试写出用相关的方法测量钢带速度的具体方法。3.4信号的调制震动波:调频信号、调幅、调相角一、3.4.2脉冲调制：二、目前信号的脉冲调制分为脉幅调制、脉宽调制和脉位调制。也就是按被

5、测量的值来改变脉冲的幅度、宽度和时间位置。3.4.2.1脉冲幅度的调制是测量信号乘以宽度图（3—8）3.4.2.2脉冲数调制：这种调制方法是将被测量（即消息）调制到输出信号的脉冲数。图（3—9）3.4.2.3脉冲宽度的调制：这种信号在检测过程中将被测信号转换为脉冲宽度。3.4.2.4脉冲位置调制：这种调制的方法是在调制过程中，将脉冲位置搬移，使脉冲间隔发生变化。要点及习题要点：调频（调幅、调相）、脉冲调制（脉幅、脉数、脉位、脉宽）习题1、试举出两个信号，分析消息载在那些参量上。