1、武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法1第二章第二章 信號描述及分析信號描述及分析武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法2主要內(nèi)容主要內(nèi)容2.1、信號分類與描述、信號分類與描述 2.2、周期信號的頻譜分析、周期信號的頻譜分析2.3、瞬態(tài)信號與連續(xù)頻譜、瞬態(tài)信號與連續(xù)頻譜2.4、離散傅立葉變換離散傅立葉變換2.5、隨機(jī)信

2、號、隨機(jī)信號2.6、相關(guān)分析、相關(guān)分析2.7、功率譜分析、功率譜分析武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法3本章重點(diǎn)和難點(diǎn)本章重點(diǎn)和難點(diǎn) 信號的分類信號的分類 一般周期信號的傅立葉級數(shù)展開一般周期信號的傅立葉級數(shù)展開三角三角函數(shù)函數(shù) 非周期信號的頻譜，傅立葉變換性質(zhì)非周期信號的頻譜，傅立葉變換性質(zhì) 典型信號頻譜典型信號頻譜 模擬信號的采樣，量化和編碼處理模擬信號的采樣，量化和編碼處理 頻率混疊和采樣定理頻率混疊和采樣定理 離散離散傅立葉變換傅立葉變換武漢理

3、工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法4 隨機(jī)信號基本概念隨機(jī)信號基本概念 幅值域分析幅值域分析概率密度函數(shù)概率密度函數(shù) 自相關(guān)分析，互相關(guān)分析性質(zhì)及其應(yīng)用自相關(guān)分析，互相關(guān)分析性質(zhì)及其應(yīng)用 巴塞伐爾巴塞伐爾(Paseval) 定理，自譜和互譜的含義及其定理，自譜和互譜的含義及其應(yīng)用應(yīng)用武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法

4、5 為深入了解信號的物理實(shí)質(zhì)，研究信號的分類是非常必為深入了解信號的物理實(shí)質(zhì)，研究信號的分類是非常必要的，從不同角度觀察信號：要的，從不同角度觀察信號： 1 按信號按信號隨時(shí)間的變化特征隨時(shí)間的變化特征分類分類確定性信號與非確定性信號；確定性信號與非確定性信號；3 按信號的按信號的能量特征能量特征分類分類能量信號與功率信號；能量信號與功率信號；2 按按信號幅值隨時(shí)間變化的連續(xù)性信號幅值隨時(shí)間變化的連續(xù)性分類分類連續(xù)信號與離散信號；連續(xù)信號與離散信號；4 4 從從分析域分析域上分類上分類時(shí)域信號與頻域信號；時(shí)域信號與頻域信號；2.1 信號的分類與描述信號的分類與描述 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢

5、理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法61. 確定性信號與非確定性信號確定性信號與非確定性信號確定性信號確定性信號：可用明確數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號。：可用明確數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號。非確定性信號非確定性信號：不能用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號。：不能用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號。信號信號確定性確定性信號信號非確定非確定性信號性信號周期信號周期信號非周期信號非周期信號簡單周期信號簡單周期信號一般周期信號一般周期信號準(zhǔn)周期信號準(zhǔn)周期信號瞬態(tài)信號瞬態(tài)信號平穩(wěn)隨機(jī)信號平穩(wěn)隨機(jī)信號非平穩(wěn)隨機(jī)信號非平

6、穩(wěn)隨機(jī)信號武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法7a) 周期信號：按一定時(shí)間間隔周而復(fù)始出現(xiàn)的信號周期信號：按一定時(shí)間間隔周而復(fù)始出現(xiàn)的信號 x ( t ) = x ( t + nT )簡單周期信號簡單周期信號一般周期信號一般周期信號武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法8簡單周期信號：簡單周期信號：頻率單一的正弦或余

7、弦信號。頻率單一的正弦或余弦信號。諧波信號諧波信號武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法9信號波形：信號波形：被測信號信號幅度隨時(shí)間的變化歷程稱為信號被測信號信號幅度隨時(shí)間的變化歷程稱為信號的波形。的波形。信號波形圖：信號波形圖：用被測物理量的強(qiáng)度作為縱坐標(biāo)，用時(shí)間做用被測物理量的強(qiáng)度作為縱坐標(biāo)，用時(shí)間做橫坐標(biāo)，記錄被測物理量隨時(shí)間的變化情況。橫坐標(biāo)，記錄被測物理量隨時(shí)間的變化情況。振動(dòng)弦振動(dòng)弦(聲源聲源)記錄儀記錄儀0At武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工

8、大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法10+=x1(t)=A1Sin(1t+1) =A1Sin(21t+1) =10Sin(23t+/6) x2(t)=A2Sin(2t+2) =A2Sin(2 2t+2) =5Sin(22t+/3) x3(t)=10Sin(23t+/6) +5Sin(22t+/3) +=由由多個(gè)多個(gè)乃至乃至無窮多個(gè)無窮多個(gè)簡單周期信號疊加而成，簡單周期信號疊加而成，疊加后存在疊加后存在公共周期公共周期的信號。的信號。一般周期信號一般周期信號: :00.511.522.5

9、3-10-50510(a)mm00.511.522.53-505(b)mm00.511.522.53-10010(c)mmt t t 00.511.522.53-10-50510mm00.511.522.53-505(b)mmt t 00.511.522.53-10-50510(a)mmt武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法11MatlabMatlab中如何實(shí)現(xiàn)信號疊加？中如何實(shí)現(xiàn)信號疊加？ %兩個(gè)頻率f1=100; %100Hzf2=50; %50Hz

10、fs=500; %采用頻率 500HzT=4; %時(shí)長n = T*fs; 采樣數(shù)量t = linspace(1,n-1)./fs;y1 = sin(2*pi*f1.*t);y2 = sin(2*pi*f2.*t);y3=y1+y2;plot(t,y1,b:);hold onplot(t,y2,g+);hold onplot(t,y3,r*-);武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法12LabViewLabView中如何實(shí)現(xiàn)信號疊加？中如何實(shí)現(xiàn)信號疊加？武漢

11、理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法13存在存在n1、n2，滿足上式。，滿足上式。x1(t)=A1Sin(1t+1) =A1Sin(21t+1) =10Sin(23t+/6) x2(t)=A2Sin(2t+2) =A2Sin(2 2t+2) =5Sin(22t+/3) x3(t)=10Sin(23t+/6) +5Sin(22t+/3) +=由由多個(gè)多個(gè)乃至乃至無窮多個(gè)無窮多個(gè)簡單周期信號疊加而成，簡單周期信號疊加而成，疊加后存在疊加后存在公共周期公共周期的信

12、號的信號一般周期信號一般周期信號: :1211,32TT11 1222,32nTnTnTn T1211 12223322nnnnTn Tn武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法14周期性三角波 周期性方波 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法15b) b) 非周期信號：再不會(huì)重復(fù)出現(xiàn)的信號。非周期信號：再不會(huì)重復(fù)出現(xiàn)

13、的信號。 準(zhǔn)周期信號準(zhǔn)周期信號: :由多個(gè)周期信號合成，合成后信號由多個(gè)周期信號合成，合成后信號不存在不存在公公共周期的信號，或多個(gè)周期信號中至少有一對頻率比共周期的信號，或多個(gè)周期信號中至少有一對頻率比不是不是有理數(shù)有理數(shù)。)3sin()2sin()()()(221121tAtAtxtxtx1222,32TT11 11222222,222233nTnTnnTn Tn1211 12222332nnnnTn Tn不存在不存在n1、n2，滿足上式。，滿足上式。武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第

14、二章 信號及其描述方法信號及其描述方法16瞬態(tài)信號瞬態(tài)信號: :在有限時(shí)間段內(nèi)存在，在有限時(shí)間段內(nèi)存在， 或隨著時(shí)間的增加而幅值或隨著時(shí)間的增加而幅值衰減至零的信號。衰減至零的信號。 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法17(a)錘擊物體的力信號錘擊物體的力信號(b)T段為汽車加速過程信號段為汽車加速過程信號(c)半個(gè)正弦信號半個(gè)正弦信號(d)矩形窗信號矩形窗信號武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Te

15、chnology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法18c)c)非確定性信號：不能用數(shù)學(xué)式描述，其幅值、相位變化非確定性信號：不能用數(shù)學(xué)式描述，其幅值、相位變化不可預(yù)知，所描述物理現(xiàn)象是一種隨機(jī)過程。不可預(yù)知，所描述物理現(xiàn)象是一種隨機(jī)過程。 平穩(wěn)與非平穩(wěn)平穩(wěn)與非平穩(wěn)噪聲信號噪聲信號(平穩(wěn)平穩(wěn))噪聲信號噪聲信號(非平穩(wěn)非平穩(wěn))統(tǒng)計(jì)特性變異統(tǒng)計(jì)特性變異武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法19)()()()(均離散信號的幅值和

16、獨(dú)立變量數(shù)字信號獨(dú)立變量離散一般離散信號離散信號獨(dú)立變量連續(xù)一般連續(xù)信號均連續(xù)信號的幅值與獨(dú)立變量模擬信號連續(xù)信號信號(a)汽車速度連續(xù)信號汽車速度連續(xù)信號 (b)開水房鍋爐中水溫開水房鍋爐中水溫度的變化連續(xù)信號度的變化連續(xù)信號 2.連續(xù)信號與離散信號連續(xù)信號與離散信號武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法20(c)每日股市的指數(shù)變化每日股市的指數(shù)變化 （離散信號）（離散信號） (d)某地每日的平均氣溫變化某地每日的平均氣溫變化（離散信號）（離散信號）(e

17、)每隔每隔5分鐘測定開水房鍋爐分鐘測定開水房鍋爐水的溫度變化（離散信號）水的溫度變化（離散信號） (f)每隔每隔2微妙對正弦信號采樣獲微妙對正弦信號采樣獲得的離散信號得的離散信號 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法213.能量信號與功率信號能量信號與功率信號 a)能量信號能量信號 當(dāng)信號當(dāng)信號x(t)在所分析的區(qū)間（在所分析的區(qū)間（-，），能量為有限），能量為有限值的信號稱為能量信號，滿足條件：值的信號稱為能量信號，滿足條件： 一般一般持續(xù)時(shí)間有限持續(xù)

18、時(shí)間有限的瞬態(tài)信號是能量信號。的瞬態(tài)信號是能量信號。dttx)(2武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法22b)功率信號功率信號 當(dāng)信號當(dāng)信號x(t)在所分析的區(qū)間（在所分析的區(qū)間（-，），能量），能量 。此時(shí)，在有限區(qū)間此時(shí)，在有限區(qū)間(t1,t2)內(nèi)的平均功率是有限的。內(nèi)的平均功率是有限的。一般一般持續(xù)時(shí)間無限持續(xù)時(shí)間無限的信號都屬于功率信號。的信號都屬于功率信號。噪聲信號噪聲信號一般周期信號一般周期信號dttx)(221)(1212ttdttxtt武

19、漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法23)3102sin(10)2sin()sin()(0000tftAtAtx信號信號“域域”的不同，是指信號的的不同，是指信號的獨(dú)立變量獨(dú)立變量不同，或描述不同，或描述信號的橫坐標(biāo)物理量不同。信號的橫坐標(biāo)物理量不同。 信號的時(shí)域描述：以信號的時(shí)域描述：以時(shí)間時(shí)間為獨(dú)立變量，其強(qiáng)調(diào)信號的為獨(dú)立變量，其強(qiáng)調(diào)信號的幅幅值隨時(shí)間變化值隨時(shí)間變化的特征。的特征。信號的頻域描述：以信號的頻域描述：以角頻率或頻率角頻率或頻率為獨(dú)立變量

20、，其強(qiáng)調(diào)為獨(dú)立變量，其強(qiáng)調(diào)信號的信號的幅值和相位隨頻率變化幅值和相位隨頻率變化的特征。的特征。4.時(shí)域和頻域信號時(shí)域和頻域信號信號的信號的“域域”時(shí)域時(shí)域頻域頻域武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法24時(shí)域描述：反映信號隨時(shí)間變化時(shí)域描述：反映信號隨時(shí)間變化頻域描述：反映信號的組成成分頻域描述：反映信號的組成成分幅值域描述：反映信號幅值大小的分布幅值域描述：反映信號幅值大小的分布時(shí)延域描述：反映信號間的相互關(guān)系時(shí)延域描述：反映信號間的相互關(guān)系同一信號無論

21、選用哪種描述方法都含有同樣的信息量同一信號無論選用哪種描述方法都含有同樣的信息量信號的分類與描述信號的分類與描述 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法25 信號頻域分析是采用信號頻域分析是采用傅立葉變換傅立葉變換將時(shí)域信號將時(shí)域信號x(t)變換變換為頻域信號為頻域信號X(f)，從另一個(gè)角度來了解信號的特征。，從另一個(gè)角度來了解信號的特征。 2.2 周期信號的頻譜分析周期信號的頻譜分析 8563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5

22、 GHz傅里葉傅里葉變換變換武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法268563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHz武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法27時(shí)間幅值頻率時(shí)域分析頻域分析信號的頻譜信號的頻譜X(f)代代表了信號在不同頻表了信號在不同頻率分量處信號成分率分量處信號成分的大小

23、，它能夠提的大小，它能夠提供比時(shí)域信號波形供比時(shí)域信號波形更直觀，豐富的信更直觀，豐富的信息。息。 1.時(shí)域分析與頻域分析的關(guān)系時(shí)域分析與頻域分析的關(guān)系譜線譜線譜譜：按照事物的類別或系統(tǒng)編排記錄：按照事物的類別或系統(tǒng)編排記錄武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法280001000011( )(cossin)( )sin()cos()nnnnnnnnnx taan t bn tx taAn taAn t,.)3 , 2 , 1(n2. 周期信號的頻譜分析周期

24、信號的頻譜分析傅立葉級數(shù)三角函數(shù)展開傅立葉級數(shù)三角函數(shù)展開推導(dǎo)推導(dǎo) x ( t ) = x ( t + nT ) 任何周期函數(shù)，都可以展開成正交函數(shù)線性組合的無窮級任何周期函數(shù)，都可以展開成正交函數(shù)線性組合的無窮級數(shù)，如三角函數(shù)集數(shù)，如三角函數(shù)集 的傅里葉級數(shù)。的傅里葉級數(shù)。sin,cos00tntn;sin)(;cos)(;)(2/2/022/2/022/2/10000000000TTTnTTTnTTTtdtntxbtdtntxadttxaT0周期，周期，T0=2/0；0基波圓頻率；基波圓頻率；f0= 0 /222;arctan;arctan;nnnnnnnanbbnaAab武漢理工大學(xué)機(jī)電

25、工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法29a)a)周期函數(shù)的奇偶特性周期函數(shù)的奇偶特性 若周期函數(shù)若周期函數(shù)x(t)為奇函數(shù)，即為奇函數(shù)，即x(t)=-x(-t);sin)(; 0; 02/004000TTnntdtntxbaa1000sincos)(nnntnbtnaatx10sin)(nntnbtx100cos)(nntnaatx 若若周期函數(shù)周期函數(shù)x(t)偶函數(shù)，即偶函數(shù)，即x(t)=x(-t)0;cos)(;)(2/0042/0200000nTTnTTbtdtn

26、txadttxa推導(dǎo)推導(dǎo)武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法30b)b)三角頻譜三角頻譜 以角頻率(或頻率f)為橫坐標(biāo)，幅值nA或n為縱坐標(biāo)所作的圖形稱為三角頻譜圖onnA幅值頻譜圖 onn相位頻譜圖 0001000011( )(cossin)( )sin()cos()nnnnnnnnnx taan t bn tx taAn taAn t,.)3 ,2, 1(nx1(t)=10Sin(23t+/6) . A()-()-三角頻譜圖三角頻譜圖武漢理工大學(xué)機(jī)電

27、工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法31x1(t)=10Sin(23t+/6) . x2(t)=5Sin(22t+/3) . x3(t)=10Sin(23t+/6) +5Sin(22t+/3) A()-()-A()-()-+=+=A()-()-00.511.522.53-10-50510(a)mm00.511.522.53-505(b)mm00.511.522.53-10010(c)mmt t t 00.511.522.53-10-50510mm00.511.522.5

28、3-505(b)mmt t 00.511.522.53-10-50510(a)mmt武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法32相鄰頻率的間隔： T/20基頻成分：0對應(yīng)的頻率成分 x3(t)=10Sin(23t+/6) +5Sin(22t+/3) . A()-()-n次諧波成分：n0對應(yīng)的頻率成分單邊譜：頻率或f從0+，譜線在橫坐標(biāo)的一邊 00.511.522.53-10-50510(a)mm00.511.522.53-505(b)mm00.511.522

29、.53-10010(c)mmt t t 0001000011( )(cossin)( )sin()cos()nnnnnnnnnx taant bntx taAntaAnt,.)3 ,2, 1(n武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法33 周期性三角波周期性三角波x(t)的一周期的一周期中，可以表示為中，可以表示為 )20(2)02(2)(0000TttTAAtTtTAAtx)(tx0tA20T20T0T周期性三角波周期性三角波2/002/2/00000)(

30、2)(1TTTdttxTdttxTa正弦分量幅正弦分量幅值值bn=0 22422222200002/02000AAATTATATtTAAtTT2/0000)2(2TdtTAtAT例例2-2:周期性三角波的三角頻譜周期性三角波的三角頻譜武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法34 當(dāng)當(dāng)n=1，000/2/200/200002222224( )cos()cos41,3,5,.4sin202,4,6,.TTnTAax tntdtAtntdtTTTAnAnnnn21

31、4Aa 22334Aa 22554Aa n=2，a2=0n=3，n=4，a4=0n=5，22arctannnnnnbnaAab0001001( )(cossin)( )cos()nnnnnnx taant bntx taAnt,.)3 , 2 , 1(n武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法35,.5 , 3 , 14|2222nnAabaAnnnn220arctan()04nAn2241,3,5,.02,4,6,.nAnann正弦分量幅正弦分量幅值值bn

32、=0 22arctannnnnnbnaAab武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法36三角波的三角波的A-A-幅頻和幅頻和-相頻圖相頻圖,.5 , 3 , 14|2222nnAabaAnnnn220arctanarctan()04nnbnaAn武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法37傅立葉級數(shù)的復(fù)數(shù)表達(dá)形式：傅立葉級

33、數(shù)的復(fù)數(shù)表達(dá)形式：x tC ennjntn( ),(,.) 00 1 2 x ( t ) = x ( t + nT )3.周期信號的頻譜分析周期信號的頻譜分析傅立葉級數(shù)復(fù)指數(shù)展開傅立葉級數(shù)復(fù)指數(shù)展開2/2/0000)(1TTtjnndtetxTC武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法38傅立葉級數(shù)的三角函數(shù)展開式：傅立葉級數(shù)的三角函數(shù)展開式：)sincos()(0100tnbtnaatxnnn,.)3 , ,2, 1(n)(2)sin()(21)cos()

34、sin()cos(000000000tjntjntjntjntjneejtneetntnjtne歐拉公式歐拉公式推導(dǎo)推導(dǎo)武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法39改為復(fù)指數(shù)函數(shù)表達(dá)式改為復(fù)指數(shù)函數(shù)表達(dá)式：10)(21)(21)(00ntjnnntjnnnejbaejbaatx10)()(00ntjnntjnneCeCCtx可得：可得：00aC )(21nnnjbaC)(21nnnjbaC令令2/2/0000)(1TTtjnndtetxTC其中：其中：.2,

35、 1, 0)(0neCtxntjnn武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法40在一般情況下，在一般情況下，Cn是復(fù)數(shù)是復(fù)數(shù)njnnInRneCjCCC| 22nInRnCCCarctannInnRCCCn與與C-n共軛共軛*nnCCnn把把周期函數(shù)周期函數(shù)x(t)展開為展開為傅立葉級數(shù)以后，作關(guān)系圖傅立葉級數(shù)以后，作關(guān)系圖 CnR0稱為實(shí)頻圖 CnI0稱為虛頻圖 |Cn|0稱為雙邊幅頻圖，n=-+，n=-+， n0稱為雙邊相頻圖)(21)(21nnnnnn

36、jbaCjbaC武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法41例例2-3:畫出正弦函數(shù)畫出正弦函數(shù)sin0t的頻譜圖。的頻譜圖。0nRC)(2sin000tjtjeejt, 2, 1, 0)(0neCtxtjnnntjtjtjnnnejejeCt0001)1(02121sin在在 處即當(dāng)0, 1n01 RC211 IC211C2101RC211IC211C21在在 處即在當(dāng)0, 1n21jC21jC武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan U

37、niversity of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法42實(shí)頻圖實(shí)頻圖虛頻圖虛頻圖tjtjtjnnnejejeCt0001)1(02121sin武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法43雙邊幅頻圖雙邊幅頻圖雙邊相頻圖雙邊相頻圖單邊幅頻圖單邊幅頻圖tjtjtjnnnejejeCt0001)1(02121sin武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of T

38、echnology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法44一般周期函數(shù)實(shí)頻譜總是偶對稱的，虛頻譜總是奇對稱的。一般周期函數(shù)實(shí)頻譜總是偶對稱的，虛頻譜總是奇對稱的。 實(shí)頻圖實(shí)頻圖虛頻圖虛頻圖雙邊幅頻圖雙邊幅頻圖雙邊相頻圖雙邊相頻圖單邊幅頻圖單邊幅頻圖武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法45如何借助軟件實(shí)現(xiàn)呢？如何借助軟件實(shí)現(xiàn)呢？Labview繪制繪制正弦函數(shù)正弦函數(shù)sin0t的頻譜圖的頻譜圖武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工

39、大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法46幅值頻譜圖幅值頻譜圖001( )sin(),(1,2,.)nnnx taAntn1.三角頻譜三角頻譜相位頻譜圖相位頻譜圖武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法47幅值頻譜圖幅值頻譜圖001( )cos()nnnx taAnt1.三角頻譜三角頻譜0000( )2sin(24)sin2cos22cos(24)x

40、tf tf tf tf t相位頻譜圖相位頻譜圖武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法48000022220011( )sin2cos2()()22jf tjf tjf tjf tx tf tf tjeeee211 RC211 IC221C41211RC211IC221C410f處：即處：即n=-1時(shí)時(shí) 在在 0f處：即處：即n=1=1時(shí)時(shí) 在在 實(shí)頻圖實(shí)頻圖虛頻圖虛頻圖雙邊幅頻圖雙邊幅頻圖雙邊相頻圖雙邊相頻圖2.復(fù)指數(shù)頻譜復(fù)指數(shù)頻譜002 ()21122j

41、ftjf tjjee武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法49例例2-5：畫出：畫出x3(t)=10Sin(23t+/6) +5Sin(22t+/3)的頻譜的頻譜00.511.522.53-10010mmt 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法504354525235)(22222222323232323tjtjtj

42、tjtjtjtjtjeeeejeeeejtxx3(t)=10Sin(23t+/6) +5Sin(22t+/3)22cos(235)22sin(25)32cos(5)32sin(3523)22cos(21)22sin(521)32cos(23)32sin(10)(3tttttttttx武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法514354525235)(22222222323232323tjtjtjtjtjtjtjtjeeeejeeeejtx在在 32處：處：

43、25nRC235nIC210nC3n435nRC45nIC25nC6n在在 22處：處： 23525jCn45435jCn在在 32處：處： 25nRC235nIC210nC3n435nRC45nIC25nC6n在在 22處：處： 23525jCn45435jCn武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法5225nRC235nIC210nC3n435nRC45nIC25nC6n25nRC235nIC210nC3n435nRC45nIC25nC6n2222323

44、2武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法531) 周期信號頻譜是周期信號頻譜是離散離散的；的；2)每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)整倍數(shù)上，不存上，不存 在非整倍數(shù)的頻率分量；在非整倍數(shù)的頻率分量； 3)各頻率分量的譜線高度與對應(yīng)諧波的振幅成各頻率分量的譜線高度與對應(yīng)諧波的振幅成 正比。工程中常見的周期信號，其諧波幅值正比。工程中常見的周期信號，其諧波幅值 總的趨勢是隨總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而減小諧波次數(shù)的增高而減小的。的。結(jié)

45、論：周期信號的頻譜具有結(jié)論：周期信號的頻譜具有離散性離散性、諧波性諧波性和和收斂性收斂性武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法544.傅立葉級數(shù)復(fù)指數(shù)與三角函數(shù)展開的關(guān)系傅立葉級數(shù)復(fù)指數(shù)與三角函數(shù)展開的關(guān)系, 2, 1, 0)(0neCtxtjnnn000000000/2/21200/2/2/22220/2( );( )cos;( )sin;arctan;arctan;nnnnTTnTTTTTnnnnTTabnnbaax t dtax tntdtbx tn

46、tdtAab000011( )sin()cos(),(1,2,.)nnnnnnx taAn taAn tn2/2/0000)(1TTtjnndtetxTC武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法5522nnnbaAnInRnnnjCCjbaC)(212/)2/()2/(|2222nnnnInRnjnnInRnAbaCCCeCjCCCn=CnRan/2，CnI-bn/2 arctan;arctan;/2arctanarctanarctan/2nnnnabnnb

47、anInnnnRnnCbbCaaC0=a0=武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法56傅立葉級數(shù)的復(fù)指數(shù)與三角函數(shù)展開的關(guān)系傅立葉級數(shù)的復(fù)指數(shù)與三角函數(shù)展開的關(guān)系 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法575.負(fù)頻率的解釋負(fù)頻率的解釋tjtjtjnnnejejeCt0001)1(02121sint0sin雙邊幅頻圖雙邊

48、幅頻圖雙邊相頻圖雙邊相頻圖單邊幅頻圖單邊幅頻圖)(200tjtjeej武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法585.負(fù)頻率的解釋負(fù)頻率的解釋1. 周期信號用復(fù)指數(shù)形式展開，相當(dāng)于在復(fù)平面內(nèi)用一系列旋周期信號用復(fù)指數(shù)形式展開，相當(dāng)于在復(fù)平面內(nèi)用一系列旋轉(zhuǎn)矢量轉(zhuǎn)矢量 來描述，來描述，且具有負(fù)頻率的矢量總是與具有正頻率的矢量成且具有負(fù)頻率的矢量總是與具有正頻率的矢量成對出現(xiàn)對出現(xiàn)。幅頻圖呈偶對稱分布，而雙邊相頻圖總是呈奇對稱分布。幅頻圖呈偶對稱分布，而雙邊相頻圖

49、總是呈奇對稱分布的。的。2. 負(fù)頻率的出現(xiàn)，僅僅是數(shù)學(xué)推導(dǎo)的結(jié)果，并無實(shí)際的物理意義。負(fù)頻率的出現(xiàn)，僅僅是數(shù)學(xué)推導(dǎo)的結(jié)果，并無實(shí)際的物理意義。武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法59例例2-6：周期性方波信號的頻譜展開：周期性方波信號的頻譜展開244442)(000000TtTATtTATtTAtx三角函數(shù)展開式：三角函數(shù)展開式： 偶函數(shù)，故正弦分量幅值偶函數(shù)，故正弦分量幅值bn=0 ; 信號的波形關(guān)于時(shí)間軸對稱，故直流分量信號的波形關(guān)于時(shí)間軸對稱，故直

50、流分量a0=0 ； 余弦分量幅值余弦分量幅值000000000/2/200/2000/4/2000/40/4/2000/40024( )cosd( )cosd4cosd()cosd4sinsinTTnTTTTTTTax tnt tx tnt tTTAnt tAnt tTAntntTn武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法60例例2-6：周期性方波信號的頻譜展開：周期性方波信號的頻譜展開 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan Unive

51、rsity of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法61例例2-6：周期性方波信號的頻譜展開：周期性方波信號的頻譜展開244442)(000000TtTATtTATtTAtx根據(jù)式根據(jù)式(2-11)，周期方波的傅里葉級數(shù)展開式為，周期方波的傅里葉級數(shù)展開式為武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法62例例2-6：周期性方波信號的頻譜展開：周期性方波信號的頻譜展開244442)(000000TtTATtT

52、ATtTAtx幅值頻幅值頻譜圖譜圖相位相位頻譜頻譜圖圖武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法63方波信號復(fù)指數(shù)展開式的實(shí)、虛頻譜和幅、相頻譜方波信號復(fù)指數(shù)展開式的實(shí)、虛頻譜和幅、相頻譜ntjnnennAtx,.5, 3, 12sin12)(0實(shí)頻譜實(shí)頻譜虛頻譜虛頻譜幅頻譜幅頻譜相頻譜相頻譜武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其

53、描述方法642.2.5 周期信號的強(qiáng)度描述周期信號的強(qiáng)度描述 信號的時(shí)域波形分析是最常用的信號分析手段，用信號的時(shí)域波形分析是最常用的信號分析手段，用示波示波器、萬用表器、萬用表等普通儀器直接顯示信號波形，讀取特征參數(shù)。等普通儀器直接顯示信號波形，讀取特征參數(shù)。 tA1. 周期周期T，頻率，頻率f=1/TT2. 峰值峰值P(XF ) ，峰，峰-峰峰值值Pp-p (XF-F ) PPp-p武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法653. 均值與絕對均值均值與絕

54、對均值均值均值絕對均值絕對均值A(chǔ)均值：反映了信號變化的中心趨勢，也稱之為均值：反映了信號變化的中心趨勢，也稱之為直流分量直流分量。武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法664. 有效值與均方值有效值與均方值有效值有效值(RMS)2210lim( )TxTTx t dt210lim( )TrmsTTxx t dt均方值（平均功率）均方值（平均功率）武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試

55、技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法675. 方差方差方差：反映了信號繞均值的波動(dòng)程度。方差：反映了信號繞均值的波動(dòng)程度。 信號信號x(t)的方差定義為：的方差定義為： 2210lim( ( )TxxTTx tdttx(t)武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法686. 平均功率平均功率平均功率：有效值的平方平均功率：有效值的平方 TavdttxTP02)(1正弦信號正弦信號 的強(qiáng)度表示的強(qiáng)度表示)sin()(tAtx 武漢理

56、工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法69如何使用如何使用labview實(shí)現(xiàn)周期信號的時(shí)域分析？實(shí)現(xiàn)周期信號的時(shí)域分析？武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法70如何使用如何使用labview實(shí)現(xiàn)周期信號的時(shí)域分析？實(shí)現(xiàn)周期信號的時(shí)域分析？武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of

57、 Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法717. 7. 波形分析的應(yīng)用波形分析的應(yīng)用超門限報(bào)警超門限報(bào)警 信號類型識別信號類型識別 信號基本參數(shù)識別信號基本參數(shù)識別 P Pp-pp-p武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法72案例：案例：旅游索道鋼纜檢測旅游索道鋼纜檢測超門限報(bào)警超門限報(bào)警 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)

58、基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法73案例：案例：汽車引擎故障檢測汽車引擎故障檢測武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法742.3 瞬態(tài)信號與連續(xù)頻譜瞬態(tài)信號與連續(xù)頻譜 , 2, 1, 0)(0neCtxtjnnn)(A00020300203 把非周期信號看作：把非周期信號看作： 周期周期T0 的周期信號的周期信號 周期信號周期信號x(t)，周期為，周期為T0，則其頻譜是離散譜，而相鄰諧波，則其頻譜是離散譜，而相鄰諧波之間的頻率

59、間隔為之間的頻率間隔為=0=2/T0。 當(dāng)當(dāng)T0，則，則0=0， 信號頻譜譜線間隔信號頻譜譜線間隔=00，無限縮小，無限縮小，相鄰相鄰諧波分量諧波分量無限接近，無限接近，離散參數(shù)離散參數(shù)n0可用連續(xù)變量可用連續(xù)變量來代替，來代替，離散頻譜變成了連續(xù)頻譜，離散頻譜變成了連續(xù)頻譜，求和運(yùn)算可用積分運(yùn)算來取得，求和運(yùn)算可用積分運(yùn)算來取得， 所以非周期信號的頻譜是所以非周期信號的頻譜是連續(xù)的連續(xù)的。 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法75周期信號周期信號x(t

60、)，在，在-T0/2, T0/2區(qū)間內(nèi)區(qū)間內(nèi), 2, 1, 0)(0neCtxtjnnn2/2/0000)(1TTtjnndtetxTC式中，式中，當(dāng)當(dāng)T0時(shí)，時(shí)， 積分區(qū)間由積分區(qū)間由-T0/2,T0/2變?yōu)樽優(yōu)?-,)； dtetxTCtjnT)(lim00 0=2/T0 0， 離散頻率離散頻率n0連續(xù)變量連續(xù)變量。 1.傅立葉變換傅立葉變換武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院Wuhan University of Technology測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)第二章第二章 信號及其描述方法信號及其描述方法76X(j)為單位頻寬上的諧波幅值，具有為單位頻寬上的諧波幅值，具有“密密