机械工程测试与信号处理第一章ppt培训课件

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1、机械工程测试•信息•信号分析（卢文祥、杜润生，华中科大出版社）2021/10/41第一章信号分析基础信号的分类系统信号的时域分析信号的频域分析2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析2第一章信号分析基础信号的分类确定信号与非确定信号（随机信号）能量信号与功率信号时限与频限信号连续信号和离散信号（模拟信号和数字信号）2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析3第一章信号分析基础确定信号定义：信号x(t)在任意t时刻的值若能被精确地确定(或是被预测)，那么，我们说x(t)是一个确定性的信号。

2、确定信号之中最具代表性的是正弦波。随时间t变化的正弦波f（t）可写成2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析4第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析5Attt周期函数观察方向第一章信号分析基础确定信号周期函数对于整数n(n＝0，1，2、…)，下式成立：非周期函数2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析6第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析7方波（矩形波）锯齿波（锯齿波形）三角波第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•

3、信号分析8声音波形/sa/的发音时间（ms）气温时间（d）地震波时间（s）金属表面的粗糙度距离（mm）第一章信号分析基础随机信号（randomsignal）定义：信号x(t)在时刻t的取值是随机的，不能给以精确的预测只知道了某一时刻(地点)的测定位，却不能确定其后的信号变化趋势一维信号有一个变量的信号二维信号具有两个变量的信号。代表是图像信号2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析9第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析10第一章信号分析基础2021/10/4机械工

4、程测试•信息•信号分析11多通道信号若向量式中T代表转置，t是时间变量，m是通道数第一章信号分析基础能量信号满足条件即在区间（-∞，∞），能量为有限值的信号2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析12第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析13脉冲信号第一章信号分析基础功率信号满足条件2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析14第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析15一维、二维、多通道信号确定信号（能量、功率）随机信号（功率信号）周期

5、信号非周期信号第一章信号分析基础时限与频限信号时域有限信号是在有限区间（t1，t2）内有定义，而其外恒等于0频域有限信号是指信号经过傅立叶变换，在频域内占据一定带宽（f1，f2），而其外恒等于02021/10/4机械工程测试•信息•信号分析16第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析17.analogsignal若t是定义在时间轴上的连续变量，则称x(t)为连续时间信号，又称模拟信号(analogsignal)表示连续变化的物理量的信号我们在处理信号时，作为对象的物理量一般

6、都是连续变化的。.digitalsignal若t仅在时间轴的离散点上取值，那么，我们称x(t)为离散时间信号(discretetimesignal)，也称为数字信号第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析18连续到离散的变换采样第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析19数字信号采样间隔模拟信号采样量化宽度AD转换量化2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析20TttttTtT/2原信号足够小的采样间隔采样间隔为T，直流信号采样间隔T/2，数据

7、0？采样间隔

8、示采样第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析26函数傅里叶变换所有的频率分量都是1第一章信号分析基础白噪声(whitenoise)在全部频率区域上都呈相同的振幅频谱相位频谱毫无规则与白色光是由相位杂乱的各种颜色的光组合而成相似，因而得名为模拟所研究的客观对象，最常使用的一种噪声模型，目的是人为地产生不同类型的噪声。2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析27第一章信号分析基础2021/10/4机械工程测试•信息•信号分析28白噪声在全部频率上的振幅频