汽车测试技术 第二章ppt课件.ppt

《汽车测试技术 第二章ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章、信号及其描述本章学习要求：1.了解信号分类方法2.掌握信号频域频谱分析方法3.掌握典型信号的频域特性汽车测试技术信号（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。同一个信息可以用不同的信号来运载。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。2.1信号的分类与描述000110100111110001100101010101110110010100011000摩尔码第二章、信号分析基础信号的分类主要是依据信号波形特征来划分的，在介绍信号分类前，先建立信号波形的概念。信号波形：被测信号信号

2、幅度随时间的变化历程称为信号的波形。波形2.1信号的分类与描述0At信号波形图：用被测物理量的强度作为纵坐标，用时间做横坐标，记录被测物理量随时间的变化情况。第二章、信号分析基础为深入了解信号的物理实质，将其进行分类研究是非常必要的，从不同角度观察信号，可分为：1从信号描述上分--确定性信号与非确定性信号；2从信号的幅值和能量上--能量信号与功率信号；3从分析域上--时域与频域；4从连续性--连续时间信号与离散时间信号；2.1信号的分类与描述1确定性信号与非确定性信号可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。mx(t)0x(t)f

3、0Atk2.1信号的分类与描述周期信号：经过一定时间可以重复出现的信号x(t)=x(t+nT)简单周期信号复杂周期信号2.1信号的分类与描述b)非周期信号：在不会重复出现的信号。准周期信号:由多个周期信号合成，但各信号频率不成公倍数。如：x(t)=sin(t)+sin(√2.t)瞬态信号:持续时间有限的信号，如x(t)=e-Bt.Asin(2*pi*f*t)2.1信号的分类与描述c)非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。噪声信号(平稳)统计特性变异噪声信号(非平稳)2.1信号的分类与描述2能量信号与功率信号a)能量信号在所分析的

4、区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称为能量信号，满足条件：一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号。2.1信号的分类与描述b)功率信号在所分析的区间（-∞，∞），能量不是有限值．此时，研究信号的平均功率更为合适。一般持续时间无限的信号都属于功率信号:2.1信号的分类与描述3时限与频限信号a)时域有限信号在时间段(t1，t2)内有定义，其外恒等于零．b)频域有限信号在频率区间(f1，f2)内有定义，其外恒等于零．三角脉冲信号正弦波幅值谱2.1信号的分类与描述4连续时间信号与离散时间信号a)连续时间信号:在所有时间点上有定义b)离散时间信号:在若干时间点上有定义采样信号2.2信号的频

5、域分析第二章、信号分析基础信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。8563ASPECTRUMANALYZER9kHz-26.5GHz傅里叶变换X(t)=sin(2πnft)0t0f2.2信号的频域分析信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。时域分析与频域分析的关系时间幅值频率时域分析频域分析时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况，除单频率分量的简谐波外，很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量大小。2.2信号的频域分析图例：受噪声干扰的多频率成分信号1

6、时域和频域的对应关系131Hz147Hz165Hz175Hz2.2信号的频域分析频域参数对应于设备转速、固有频率等参数，物理意义更明确。2.2.1周期信号的描述狄里赫利（Dirichet）条件在一个周期内，若存在间断点，则间断点的数目为有限个。在一个周期内，极大值和极小值数目为有限个。在一个周期内，信号绝对可积，即（1）三角函数展开式傅里叶级数的表达形式：2.2信号的频域分析变形为：式中:T——周期；T=2/0；0——基波圆频率；f0=0/2。2.2信号的频域分析……T0T0T02T020tx(t)≤≤例：方波信号的描述时域描述，4A4A34A500305

7、0003050()/2幅值谱相位谱频域x(t)0tT0周期方波信号的合成例：周期性三角波的傅里叶级数0T0/2-T0/2Ax(t)t......2.2信号的频域分析解：因此，有：4A24A924A2520A()03050003050()A22，，所以：欧拉公式（2）复指数展开式按实频谱和虚频谱形式幅频谱和相频谱形式例：画出余弦、正弦函数的实频及虚频谱图。解：C-1=1/2，C1=1/2，Cn=0（n=0,2,3,…）C-1=j/2，C1=-j