《CH信号及其表述》PPT课件

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1、11.0序（Introduction）1.1信号的分类（SignalClassification）1.2信号的描述（SignalDescription）1.3几种典型信号的频谱（SeveralTypicalSignal’sSpectrum）1.4随机信号的描述（DescriptionoftheRandomSignal）信息是事物存在方式和运动状态的特征。测试工作是按一定的目的和要求，获取感兴趣的、有限的某些特定信息。信号是信息的载体。工程测试就是信号的获取、加工、处理、显示记录及分析的过程。本章主要介绍信号及其描

2、述的内容。1.0序（Introduction）信号（signal）：随时间或空间变化的物理量。信号是信息的载体，信息是信号的内容。依靠信号实现电、光、声、力、温度、压力、流量等的传输电信号易于变换、处理和传输，非电信号电信号。信号分析与处理（signalanalysisandprocessing）不考虑信号的具体物理性质，将其抽象为变量之间的函数关系，从数学上加以分析研究，从中得出具有普遍意义的结论。2信号无处不在通信古老通信方式：烽火、旗语、信号灯。近代通信方式：电报、电话、无线通讯。现代通信方式：计算机网络

3、通信、视频电视传播、卫星传输、移动通信。序（2/6）3000110100111110001100101010101110110010100011000摩尔码4序（3/6）故障诊断5序（4/6）心电图波形医学6序（5/6）生物医学信号处理应用举例滤波以前干扰严重滤波以后干扰去除7序（6/6）1.1信号的分类（SignalClassification）根据信号随时间的变化规律分为：确定性信号和非确定性信号8信号1确定性信号和非确定性信号(1)能用明确的数学关系式或图象表达的信号称为确定性信号。确定性信号分为周期信号和

4、非周期信号。单自由度的无阻尼质量-弹簧振动系统位移信号9信号的分类（2/13）周期信号（1）特点：信号按一定时间间隔周而复始重复出现。数学表达式为：x(t)=x(t+nTo)T0=2π/ω0=1/f0；ω0为角频率,f0为频率正弦波信号波形10信号的分类（3/13）周期信号（2）谐波信号——频率单一的正、余弦信号一般周期信号——由多个乃至无穷多个频率成分（频率不同的谐波分量）叠加所组成，叠加后存在公共周期。如周期方波、周期三角波等。11信号的分类（4/13）正弦信号的特征参数（1）按谐波成分多少,周期信号分为简谐

5、周期信号和复杂周期信号。正弦信号的数学表达式为：12周期信号常用均值、绝对均值、均方值、均方根值、平均功率和相关函数来表示。其数学表达式分别为：均值绝对均值信号的分类（5/13）正弦信号的特征参数（2）均方值13均方根值平均功率相关函数信号的分类（6/13）非周期信号—准周期信号非周期信号分为准周期信号和非周期信号。多个频率成分叠加的信号，但频率之比不是有理数，叠加后不存在公共周期。柴油机振动信号14信号的分类（7/13）一般非周期信号（瞬变非周期信号）一般非周期信号特点：在有限时间段存在，或随着时间的增加而幅值

6、衰减至零的信号。如；电容放电、试件断裂、衰减振荡信号等。15信号的分类（8/13）思考？某钢厂减速机上测得的振动信号波形(测点3)如图所示，其基本波形属于何种信号？近似的看作为周期信号16信号的分类（9/13）(2)非确定性信号（随机信号）无法用明确的数学关系式表达。其幅值、相位变化是不可预知的，所描述的物理现象是一种随机过程。如分子热运动，环境的噪声等，分为平稳随机信号和非平稳随机信号。加工过程中螺纹车床主轴受环境影响的振动信号波形17信号的分类（10/13）2连续信号和离散信号根据信号的连续性分为连续时间信号

7、和离散信号。若信号的独立变量取值连续，则是连续信号若信号的独立变量取值离散，则是离散信号18信号的分类（11/13）连续信号和离散信号示意图19信号的分类（12/13）t0连续信号t0离散信号3能量信号和功率信号能量信号：在所分析的区间（-∞，∞），能量有限值的信号，满足条件：功率信号：若x(t)在区间（-∞，∞）的能量无限，但在有限区间(-T/2,T/2)满足平均功率有限的条件的信号。如周期信号、常值信号等。20信号的分类（13/13）1.2信号的描述（SignalDescription）信号的时域表述—以时间

8、作为独立变量，反映信号幅值随时间变化。信号的频域表述—揭示信号的频率结构特征。频率作为独立变量，反映信号各频率成分的幅值和相位特征。频域频谱分析时域时域图幅频谱图频谱图相频谱图211周期信号的描述周期信号可以利用傅里叶级数展开成不同频率的谐波信号的线性叠加。傅里叶级数展开三角函数展开式复指数展开式22信号的描述（2/53）（1）三角函数展开式满足狄里赫勒条件（区间分段单调