广东工业大学：《工程测试技术》课程教学资源（课件讲稿）第2章 信号的描述与分析

工程测试技术 广东工业大学机电工程学院 第二章信号的描述与分析 测试技术的一般问题 ■信号的分类与描述 ■周期信号与离散频谱 ■瞬变非周期信号与连续频谱 ■ 随机信号

广东工业大学机电工程学院 第二章 信号的描述与分析  信号的分类与描述  周期信号与离散频谱  瞬变非周期信号与连续频谱  随机信号 测试技术的一般问题 工程测试技术

第二章信号的描述与分析 广东工业大学机电工程学院 2.1信号的分类与描述 概述：信息和信号 世界是由信息、物质和能量组成 人、生产系统、产品、自然界都是如此。 人类活动无非是通过获取信息去控制和运用能量，从而实 现物质改变的过程。 ■信息：消息、情报或知识 现代信息论的奠基人：上农； 现代控制论的奠基人：维纳 信号：物理量，物质，具有能量 信号是信息的载体，信息总是蕴涵在信号之中，并依 靠信号来传输如交通灯，提供给停走信息。 测试的目的和任务： 通过信号的检测和分析，获取蕴涵在信号中的有用信息

广东工业大学机电工程学院 概述: 信息和信号 世界是由信息、物质和能量组成 人、生产系统、产品、自然界都是如此。 人类活动无非是通过获取信息去控制和运用能量，从而实 现物质改变的过程。 信息：消息、情报或知识 现代信息论的奠基人：上农； 现代控制论的奠基人：维纳 信号：物理量，物质，具有能量 信号是信息的载体，信息总是蕴涵在信号之中，并依 靠信号来传输.如交通灯，提供给停走信息。 测试的目的和任务： 通过信号的检测和分析，获取蕴涵在信号中的有用信息. 2.1 信号的分类与描述 第二章 信号的描述与分析

第二章信号的描述与分析 广东工业大学机电工程学院 2.1.1信号的分类 从不同角度观察信号，可以将其分为： 1从信号描述上分 -确定性信号与非确定性信号； 2从信号的幅值和能量上 能量信号与功率信号； 3从分析域上 -时限信号和频限信号； 4从连续性 -连续时间信号与离散时间信号； 5从可实现性 -物理可实现信号与物理不可实现信号

广东工业大学机电工程学院 2.1.1 信号的分类 从不同角度观察信号，可以将其分为： 1 从信号描述上分 --确定性信号与非确定性信号； 2 从信号的幅值和能量上 --能量信号与功率信号； 3 从分析域上 --时限信号和频限信号； 4 从连续性 --连续时间信号与离散时间信号； 5 从可实现性 --物理可实现信号与物理不可实现信号。 第二章 信号的描述与分析

第二章信号的描述与分析 广东工业大学机电工程学院 1.确定性信号与随机信号（非确定性信号） 可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。不能 用数学关系式描述的信号称为非确定性信号（随机信号）。 简谐信号 周期信号 复合周期信号 确定性信号 准周期信号 非周期信号 信号 瞬变信号 各态历经信号 平稳随机信号 随机信号 非各态历经信号 非平稳随机信号

广东工业大学机电工程学院 1. 确定性信号与随机信号（非确定性信号） 可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。不能 用数学关系式描述的信号称为非确定性信号(随机信号) 。                                   简谐信号 周期信号 复合周期信号 确定性信号 准周期信号 非周期信号 信号 瞬变信号 各态历经信号 平稳随机信号 随机信号 非各态历经信号 非平稳随机信号 第二章 信号的描述与分析

第二章信号的描述与分析 广东工业大学机电工程学院 信号的分类主要是依据信号波形特征来划分的 信号波形：被测信号信号幅度随时间的变化历程称为 信号的波形。 记录纸 幅值 振动弦（声源） 声级计 记录仪 A t 信号波形图：用被测物理量的强度作为纵坐标，用时间做横坐标， 记录被测物理量随时间的变化情况

广东工业大学机电工程学院 信号波形：被测信号信号幅度随时间的变化历程称为 信号的波形。 信号的分类主要是依据信号波形特征来划分的 振动弦(声源) 声级计 记录仪 0 A t 信号波形图：用被测物理量的强度作为纵坐标，用时间做横坐标， 记录被测物理量随时间的变化情况。 第二章 信号的描述与分析

第二章信号的描述与分析 广东工业大学机电工程学院 1) 周期信号 经过一定时间可以重复出现的信号，即有 x(t)=x(t+nT) 简谐周期信号：x(t)=Asin(ot+p) 简单周期信号 0.04

广东工业大学机电工程学院 1）周期信号 经过一定时间可以重复出现的信号, 即有 x ( t ) = x ( t + nT ) 简谐周期信号： x t A t ( ) sin( )     简单周期信号 第二章 信号的描述与分析

第二章信号的描述与分析 广东工业大学机电工程学院 复合周期信号：x(t)=sin3t+cost 1500 复杂周期信号 1500 0.121094

广东工业大学机电工程学院 复杂周期信号 复合周期信号： x t t t ( ) sin3 cos   第二章 信号的描述与分析

第二章信号的描述与分析 广东工业大学机电工程学院 2)非周期信号 不会重复出现的信号。 准周期信号 1500 -1500 0.121094 准周期信号：由多个周期信号合成，但各周期信号的频 率不成公倍数，其合成信号不是周期信号。如：x() sin(t)+sin(v2.t)

广东工业大学机电工程学院 2）非周期信号 不会重复出现的信号。 准周期信号 准周期信号:由多个周期信号合成，但各周期信号的频 率不成公倍数，其合成信号不是周期信号。如：x(t) = sin(t)+sin(√2.t) 第二章 信号的描述与分析

第二章信号的描述与分析 广东工业大学机电工程学院 2000 瞬态信号 .2000 瞬态信号：持续时间有限的信号，如 x(t)=e-Bt.Asin(2**f*t), 单摆、弹簧等振动，都属于这种信号

广东工业大学机电工程学院 瞬态信号 瞬态信号:持续时间有限的信号，如 x(t)= e -Bt . Asin(2*π*f*t)， 单摆、弹簧等振动，都属于这种信号。 第二章 信号的描述与分析

第二章信号的描述与分析 广东工业大学机电工程学院 3)随机信号（非确定性信号） 不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知，所 描述物理现象是一种随机过程。符合统计规律。 噪声信号（平稳） 004 噪声信号（非平稳） 004 统计特性变异

广东工业大学机电工程学院 3）随机信号(非确定性信号) 不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知，所 描述物理现象是一种随机过程。 符合统计规律。 噪声信号(平稳) 噪声信号(非平稳) 统计特性变异 第二章 信号的描述与分析