动态测试信号采集仿真与实例分析本科论文.doc

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1、动态测试信号采集仿真与实例分析指导老师摘要：本项目设计围绕课程讲授的动态信号的采集、分析与处理的基本原理与方法进行，包括以下三个部分内容：1、信号仿真、采集与分析处理；2、基于计算机的声信号采集与分析；3、机械运行数据分析与处理。运用信号的分析与处理等测试技术相关知识，借助Matlab软件，利用傅里叶变换等手段，对采集信号进行数学处理并做时域和频域分析，了解不同信号的特征，进而分析不同人的声音信号以及转子实验台运行的震动原因等。关键词：信号；频谱分析；傅里叶变换Abstract：Theprojectfocusesonthebasicprinciplesandmethodsofdynamicsi

2、gnalacquisition,analysisandprocessing,includingthefollowingthreeparts:1.signalsimulation,acquisitionandanalysisprocess;2.computer-basedaudiosignalacquisitionandanalysis;3.themechanicaloperationofthedataanalysisandprocessing.WiththeMatlabsoftwareandtheuseofFouriertransformmethods,usingthetestingtechn

3、ology–relatedknowledge,suchasthesignalanalysisandprocessing,thepapermakesthemathematicalprocessingofthecollectedsignalsandtimedomainandfrequencydomainanalysistounderstandthedifferentcharacteristicsofthesignal.Thenitanalyzesthesoundsignalsofdifferentpeopleandthecausesforarotorvibrationtestmachine.Key

4、words：Signal;SpectrumAnalysis;Fouriertransform25目录1引言32信号仿真、采集与分析处理42.1问题陈述42.2问题分析42.2问题解答52.2.1采样频率对信号时域复现、频域分析的影响52.2.2采样频率与采样长度（采样点数）与频率分辨率的关系分析62.2.3噪声对信号时域分析和频域分析的影响83基于计算机的声信号采集与分析93.1问题陈述93.2问题分析93.3问题解答104机械运行数据分析与处理114.1问题陈述114.2问题分析114.3问题解答11致谢13参考文献14附录15251引言测试是测量与试验的概括，是人们借助于一定的装置，获取被

5、测对象有相关信息的过程。测试包含两方面的含义：一是测量，指的是使用测试装置通过实验来获取被测量的量值；二是试验，指的是在获取测量值的基础上，借助于人、计算机或一些数据分析与处理系统，从被测量中提取被测量对象的有关信息。测试分为动态测试和静态测试。如果被测量不随时间变化，称这样的量为静态量，相应的测试成为静态测试；反之为动态。测试是人类认识客观世界的手段，是科学研究的基础方法。在工程技术领域中，工程研究、产品开发、生产监督、质量控制盒性能试验等都离不开测试技术，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，本项目旨在深入了解信号表述及其处理分析。项目设计围绕课程讲授的动态信号的采集、

6、分析与处理的基本原理与方法进行，包括以下三个部分内容：(1)信号仿真、采集与分析处理；(2)基于计算机的声信号采集与分析；(3)机械运行数据分析与处理。252信号仿真、采集与分析处理2.1问题陈述信号采集过程中一般需要考虑以下几个参数：信号频率、采样频率、采样长度等，不同参数的选择对于信号采集的效果会产生直接影响，为了掌握信号采集过程中这些参数对采集过程及其效果产生的影响，可以通过Matlab或C语言对信号采集与分析处理的过程进行仿真分析，具体要求如下：利用Matlab或C语言产生信号：其中：f1=30Hz、f2=400Hz、f3=2000Hz；n(t)为白噪声，均值为零，方差为0.7；幅值、

7、相位任意设定；对上述等式进行DFFT处理。讨论：1）通过设置不同的采样频率，画出时域波形和傅里叶变换后的频谱图，讨论在采样点数一定的情况下，如1024点，采样频率对信号时域复现、频域分析的影响；2）采样频率、采样长度（采样点数）与频率分辨率的关系；3）通过设置不同幅值的信号与噪声，讨论噪声对信号时域分析和频域分析的影响；2.2问题分析令其中f1=30Hz、f2=400Hz、f3=2000Hz；n(