机械工程测试技术试卷 (5).doc

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1、测试技术模拟考试题(5)一、填空题（每空2分，共50分）1、周期信号的频谱是1频谱，各频率成分是基频的2倍。信号越光滑，高次谐波的幅值衰减3，双边谱的幅值为单边谱幅值的4。2、权函数在数学定义式上是传递函数的5，在物理意义上是系统的6。3、信号可以在多个域来描述信号，比如7，8，9，10域。4、系统实现动态测试不失真的频率响应特性满足11，12或13。5、二阶振荡系统的单位脉冲响应曲线是幅值呈14变化趋势的15。6、自相关函数是16（奇或偶）函数，其最大值发生在τ=17时刻，当时延趋于无穷大时，周期信号的自相关函数仍然是同18的19。7、相敏检波通过比较20和21的22来判

2、别信号的极性。8、二阶系统的固有频率越高，可测23范围越大。9、压电传感器的前置放大器的主要作用是24和25。二、分析问答题(共24分)1、试用图形和文字说明为什么信号截断后必然会引起泄漏误差。（12分）2、分析周期信号x(t)=0.5sin10t+0.2cos(100t-π/4)通过一个传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的系统后所得的稳态响应。(12分)三、计算题（共26分）1、已知某信号的自相关函数为Rx(τ)＝100cosωοτ，计算该信号的平均功率和标准差（10分）。2、用一个固有频率为1200HZ和阻尼比为0.7的振动子去测量幅值为1、频率为600HZ均

3、值为0的偶函数方波信号，试分析测量结果，并计算输出信号的一次谐波分量。（注：二阶系统的传递函数为ωn2/S2+2ξωnS+ωn2，频率响应函数为A（ω）=1/√[1-（ω/ωn）2]2+(2ξω/ωn)2φ（ω）=-arctg{(2ξω/ωn)/[1-（ω/ωn）2]}）。（16分）模拟试卷（五）参考答案一、每题1分，共25分1、连续2、频宽3、无穷小4、压缩5、卷积6、拉氏逆变换7、单位脉冲响应函数8、微分方程9、传递函数10、频率响应函数11、权函数12、幅值13、时延14、傅立叶变换15、傅立叶变换16、复数比17、敏感元件18、转换19、电压灵敏度20、电荷灵敏度2

4、1、电压灵敏度22、调幅波（或者已调波）23、载波24、相位25、自功率谱密度函数二、共24分1、（每图3分共12分）︱Cn︱虚频图Reω实频图+50-501/21/2+50-50Imωω双边幅值谱+50-501/21/2答：-π/3φn双边相位谱+50-50ω2、（12分）x(t)答：-fc+fcfsfs如图所示，时域采样就是把信号与周期单位脉冲序列相乘，对应在频域就是两个信号频谱的卷积。由于周期单位脉冲序列的频谱也是一个周期脉冲序列，根据脉冲函数的卷积特性，采样信号的频谱是把原信号的频谱移至脉冲发生处，又由于脉冲序列的周期性，所以导致采样后信号的频谱产生周期延展。（6分

5、）当采样频率fs小于信号频率fc的两倍，则原信号的频谱在移至脉冲序列发生处的时候，相互之间会产生交叠，从而产生频率混叠。（6分）三、（共26分）1、（10分）答：因为Rx(0)＝ψx2=σx2+μx2其中ψx2就是信号的平均功率，而σx2是信号的方差，其正平方根σx是信号的标准差。而Rx(0)=100cosωο×0=100cos0=100所以信号的平均功率为100。（5分）又因为信号的平均值等于0，所以标准差σx=√100=10。（5分）2、（16分）答：振动子是个二阶系统，根据给出的固有频率，可知其动态测试不失真的频率范围是ω≤0.5~0.6ωn=600HZ~720HZ。

6、周期方波信号由无穷多个奇数次谐波分量组成，基波频率是600HZ，满足振动子的动态测试不失真范围，三次谐波分量的频率是1800HZ，包括其他高次谐波分量，都超出了振动子的动态测试不失真范围。（6分）二阶系统的频率响应函数为：A（ω）=1/√[1-（ω/ωn）2]2+(2ξω/ωn)2φ（ω）=-arctg{(2ξω/ωn)/[1-（ω/ωn）2]}周期方波信号的一次谐波分量是幅值为4/π，频率为600HZ，相位为0的余弦信号，A（ω）=1/√[1-（600/1200）2]2+(2×0.7×600/1200)2=1/√0.5625+0.49=0.9754φ（ω）=-arctg{

7、(2×0.7×600/1200)/[1-（600/1200）2]}=-arctg（0.7/0.75）=-43.025o所以输出信号的一次谐波分量的幅值Y满足Y/（4/π）=0.9754所以Y=1.24(5分)输出信号的一次谐波分量的相位Φ满足Φ-0=-43.025o所以Φ=-43.025o（5分）所以输出信号的一次谐波分量y=1.24cos(3770t-43.025o)