測試技術(第二版)課后習題答案-_(編輯修改稿)
2025-07-16 18:17 本頁面
【文章內容簡介】 = = , 描述窗函數的各項頻域指標能說明什么問題?解：(1)窗函數就是時域有限寬的信號。其在時域有限區(qū)間內有值，頻譜延伸至無限頻率。(2)描述窗函數的頻域指標主要有最大旁瓣峰值與主瓣峰值之比、最大旁瓣10倍頻程衰減率、主瓣寬度。(3)主瓣寬度窄可以提高頻率分辨力，小的旁瓣可以減少泄漏。 什么是泄漏？為什么產生泄漏？窗函數為什么能減少泄漏？ 解：(1)信號的能量在頻率軸分布擴展的現象叫泄漏。(2)由于窗函數的頻譜是一個無限帶寬的函數，即是x(t)是帶限信號，在截斷后也必然成為無限帶寬的信號，所以會產生泄漏現象。 (3)盡可能減小旁瓣幅度，使頻譜集中于主瓣附近，可以減少泄漏。 . 什么是 “柵欄效應”？如何減少“柵欄效應”的影響？ 解：(1)對一函數實行采樣，實質就是“摘取”采樣點上對應的函數值。其效果有如透過柵欄的縫隙觀看外景一樣，只有落在縫隙前的少量景象被看到，其余景象都被柵欄擋住，稱這種現象為柵欄效應。 (2)時域采樣時滿足采樣定理要求，柵欄效應不會有什么影響。頻率采樣時提高頻率分辨力，減小頻率采樣間隔可以減小柵欄效應。？有哪些問題值得注意？答：(1)數字信號處理的一般步驟如下圖所示：其中預處理包括1)電壓幅值調理，以便適宜于采樣；2)必要的濾波；3)隔離信號的直流分量；4)如原信號經過調制，則先進行解調。(2)數字信號處理器或計算機對離散的時間序列進行運算處理。運算結果可以直接顯示或打印。要注意以下一些問題：要適當的選取采樣間隔，采樣間隔太小，則對定長的時間記錄來說其數字序列就很長，計算工作量迅速增大；如果數字序列長度一定，則只能處理很短的時間歷程，可能產生較大的誤差；若采樣間隔大（采樣頻率低），則可能造成頻率混疊，丟掉有用的信息；應視信號的具體情況和量化的精度要求適當選取Ａ／Ｄ轉換器；在數字信號處理的過程中，要適當的選取窗函數，以減小截斷誤差的影響。 頻率混疊是怎樣產生的，有什么解決辦法？答：(1)當采用過大的采樣間隔Ｔｓ對兩個不同頻率的正弦波采樣時，將會得到一組相同的采樣值，造成無法辯識兩者的差別，將其中的高頻信號誤認為低頻信號，于是就出現了所謂的混疊現象。(2)為了避免頻率混疊，應使被采樣的模擬信號ｘ（ｔ）成為有限帶寬的信號，同時應使采樣頻率ｆｓ大于帶限信號的最高頻率ｆｈ的２倍。 相關函數和相關系數有什么區(qū)別？相關分析有什么用途，舉例說明。 答：(1)通常，兩個變量之間若存在著一一對應關系，則稱兩者存在著函數關系,相關函數又分為自相關函數和互相關函數。當兩個隨機變量之間具有某種關系時，隨著某一個變量數值的確定，另一變量卻可能取許多不同的值，但取值有一定的概率統(tǒng)計規(guī)律，這時稱兩個隨機變量存在相關關系，對于變量Ｘ和Ｙ之間的相關程度通常用相關系數ρ來表示。(2)在測試技術技術領域中，無論分析兩個隨機變量之間的關系，還是分析兩個信號或一個信號在一定時移前后的關系，都需要應用相關分析。例如在振動測試分析、雷達測距、聲發(fā)射探傷等都用到相關分析。答：（1）線性系統(tǒng)的頻率保持性，在測試工作中具有非常重要的作用。因為在實際測試中，測試得到的信號常常會受到其他信號或噪聲的干擾，這時依據頻率保持特性可以認定測得信號中只有與輸入信號相同的頻率成分才是真正由輸入引起的輸出。（2）同樣，在故障診斷中，根據測試信號的主要頻率成分，在排除干擾的基礎
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