《测试技术》贾平民课后习题集答案解析--

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1、解：（1）瞬变信号－指数衰减振荡信号，其频谱具有连续性和衰减性。（2）准周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱仍具有离散性。（3）周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。解：x(t)=sin2的有效值（均方根值）：解：周期三角波的时域数学描述如下：0T0/2-T0/21x(t)t......（1）傅里叶级数的三角函数展开：　　　　　　　　　　　　，式中由于x(t)是偶函数，是奇函数，则也是奇函数，而奇函数在上下限对称区间上的积分等于0。故0。因此，其三角函数展开式如下：(n=1,3,5,…）其频谱如下图所示：0wA(w)w03w05w0

2、0ww03w05w0j(w)单边幅频谱单边相频谱（2）复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下：C0=a0CN=(an-jbn)/2C-N=(an+jbn)/2ReCN=an/2ImCN=-bn/2故ReCN=an/2　ImCN=-bn/2　＝0有虚频谱实频谱0wReCnw03w05w0-w0-3w0-5w00wImCnw03w05w0-w0-3w0-5w0双边相频谱双边幅频谱0ww03w05w0-w0-3w0-5w00ww03w05w0-w0-3w0-5w0解：该三角形窗函数是一非周期函数，其时域数学描述如下：0T0/2-T0/21x(t)t用傅里叶变换求频谱。X(f)T

3、0/202T02T0f6T06T0j(f)p02T04T06T02T04T06T04T04T0f解：方法一，直接根据傅里叶变换定义来求。方法二，根据傅里叶变换的频移特性来求。单边指数衰减函数：其傅里叶变换为根据频移特性可求得该指数衰减振荡函数的频谱如下：1/a根据频移特性得下列频谱解：利用频移特性来求，具体思路如下：A/2A/2当f0

4、数，（）。并定性画出信号及其频谱图形。解：（1）求单边指数函数的傅里叶变换及频谱（2）求余弦振荡信号的频谱。利用函数的卷积特性,可求出信号的频谱为其幅值频谱为  a                                     a`      b                                 b`     c                                  c`2.5一线性系统，其传递函数为，当输入信号为时，求：（1）；（2）；（3）；（4）。解：(1)线性系统的输入、输出关系为：已知，则由此可得：(2)求有两种方法。其一是利用的傅立叶

5、逆变换；    其二是先求出，再求，其三是直接利用公式求。    下面用第一种方法。（3）由可得：(4)可以由的傅立叶逆变换求得，也可以直接由、积分求得：2.6已知限带白噪声的功率谱密度为求其自相关函数。解：可由功率谱密度函数的逆变换求得：2.7对三个余弦信号分别做理想采样，采样频率为,求三个采样输出序列，画出信号波形和采样点的位置并解释混迭现象。解：(1)求采样序列采样输出序列为：1，0，-1，0，1，0，-1，0，…采样输出序列为：1，0，-1，0，1，0，-1，0，…采样输出序列为：1，0，-1，0，1，0，-1，0，…(2)由计算结果及采样脉冲图形可以看出，虽然三个信号频率

6、不同，但采样后输出的三个脉冲序列却是相同的，产生了频率混迭，这个脉冲序列反映不出三个信号的频率特征。原因是对于，不符合采样定理。脉冲图见下图。2.8.利用矩形窗函数求积分的值。解：(1)根据Paseval定理，时域能量与频域能量相等，而时域对应于频域的矩形窗。即 (2)====2.9什么是窗函数,描述窗函数的各项频域指标能说明什么问题?解：(1)窗函数就是时域有限宽的信号。其在时域有限区间内有值，频谱延伸至无限频率。(2)描述窗函数的频域指标主要有最大旁瓣峰值与主瓣峰值之比、最大旁瓣10倍频程衰减率、主瓣宽度。(3)主瓣宽度窄可以提高频率分辨力，小的旁瓣可以减少泄漏。2.10什么是

7、泄漏？为什么产生泄漏？窗函数为什么能减少泄漏？解：(1)信号的能量在频率轴分布扩展的现象叫泄漏。(2)由于窗函数的频谱是一个无限带宽的函数，即是x(t)是带限信号，在截断后也必然成为无限带宽的信号，所以会产生泄漏现象。(3)尽可能减小旁瓣幅度，使频谱集中于主瓣附近，可以减少泄漏。2.11.什么是“栅栏效应”？如何减少“栅栏效应”的影响？解：(1)对一函数实行采样，实质就是“摘取”采样点上对应的函数值。其效果有如透过栅栏的缝隙观看外景一样，只有落在缝隙前的少量景象被看到