1、計算分析題（總計30分）1、由RC組成無源低通濾波器，已知R=500()，C=10(F)，試求：(1)截止頻率f0，并畫出該濾波器的幅頻示意圖。(2)設輸入信號x(t)=0.2cos,判斷其是否在該濾波器的通頻帶內。.(1)f0=（3分）幅頻示意圖：（2分）(2)周期信號x(t)的角頻率=125.6（2分）f1=信號x(t)的頻率在該濾波器的通頻帶內。(3分)2、已知電阻應變儀交流電橋的電橋電源和輸入信號x(t)的幅值譜如圖所示。電橋輸出信號經(jīng)相敏檢波、低通濾波后輸出。試分別畫出電橋輸出信號、相敏檢波輸出信號和低通濾波器輸出信號幅值譜Xm(f)、 Xe(f)、 Xf(f)。（分）2答：(1)

2、電橋輸出信號（4分）（2）相敏檢波輸出信號（3分）（3）低通濾波器（3分）3、若用光線示波器來記錄圖一所示的方波信號，可否選用FC6-400型振動子? 并說明理由。(注：該振動子的固有頻率為400Hz)（10分）3. 答：不能選用（4分）。因該方波信號是一個由多頻率成分疊加而成的復雜周期信號，周期為5ms，則其基頻為：，要較完整地記錄該信號，必須保證其前十次諧波的幅值誤差小于5，即需滿足：，得。而FC6-400型振動子的固有頻率，遠小于要求的3448Hz，僅僅只有構成該方波的一次諧波(200Hz)可以滿足不失真的記錄要求，其余各次諧波記錄時都會產(chǎn)生很大的幅值誤差，故不能選用FC6-400型振動

3、子來進行記錄。（6分）4、某信號的時域表達式如下: , 問:該信號屬于哪類信號(周期或非周期)? (2分)當該信號通過一理想恒帶寬帶通濾波器，該濾波器的A()=1，帶寬B=80Hz，中心頻率f0=50hz,畫出該濾波器輸出波形的幅頻譜(4分)并求出濾波器輸出波形的平均值為多少(已知該信號基頻f0=50hz ) (4分)?解：(1) 非周期信號 （2分） (2) 由于該濾波器的帶寬B=80Hz，中心頻率f0=50hz，則該濾波器的上截至頻率fc2=50+80/2 =90(Hz)，下截至頻率為fc1=50-80/2=10(Hz)。信號x(t)有3個頻率成分：0Hz，50Hz和70.71Hz，因此當

4、通過該濾波器時，50Hz和70.71Hz的頻率成分被保留。幅頻如右圖所示。（4分）(3) 信號x(t)經(jīng)濾波后的信號為，故其平均值。（4分）5、繪制信號的實頻譜、虛頻譜、雙邊幅頻譜及雙邊相頻譜。(每圖2.5分，共10分)6、請簡要回答調制與解調原理。調制是指在時域上用一個低頻信號(緩變信號)對人為提供的高頻信號的某特征參量(幅值、頻率或相位)進行控制，使該特征參量隨著該緩變信號的變化而變化。這樣，原來的緩變信號就被這個受控制的高頻振蕩信號所攜帶，而后可以進行該高頻信號的放大和傳輸，從而得到最好的放大和傳輸效果。（5分）解調是從已調制波中不失真地恢復原有的測量信號(低頻調制信號)的過程。調制與解

5、調是對信號作變換的兩個相反過程。（5）7、分別說明信號x(t)的均值x、方差2x、均方值2x的含義并寫出三者間的聯(lián)系式。均值表示信號的常值分量。（2分）方差描述隨機信號的波動分量(交流分量)，它是偏離均值的平方的均值。（2分）隨機信號的強度可以用均方值來描述，它是平方的均值，代表隨機信號的平均功率。（2分）均值、方差和均方值之間的關系（4分） 8、在靜態(tài)測量中，根據(jù)測量系統(tǒng)輸入量與對應輸出值所繪制的定度曲線可以確定那些靜態(tài)特性?并對這些特性做一些解釋。1.在靜態(tài)測量中，根據(jù)繪制的定度曲線，可以確定測量系統(tǒng)的三個靜態(tài)特性：靈敏度，非線性度，回程誤差（4分）。靈敏度表征的是測試系統(tǒng)對輸入信號變化的

6、一種反應能力。（2分）非線性度是指系統(tǒng)的輸出/輸入之間保持常值比例關系(線性關系)的一種度量。（2分）回程誤差也稱滯差或滯后量，表征測試系統(tǒng)在全量程范圍內，輸入量遞增變化(由小變大)中的定度曲線和遞減變化(由大變小)中的定度曲線二者靜態(tài)特性不一致的程度。（2分）9.檢測系統(tǒng)由哪幾部分組成? 說明各部分的作用。答：一個完整的檢測系統(tǒng)或檢測裝置通常是由傳感器、測量電路和顯示記錄裝置等幾部分組成，分別完成信息獲取、轉換、顯示和處理等功能。當然其中還包括電源和傳輸通道等不可缺少的部分。下圖給出了檢測系統(tǒng)的組成框圖。（4分）檢測系統(tǒng)的組成框圖傳感器是把被測量轉換成電學量的裝置，顯然，傳感器是檢測系統(tǒng)與被

7、測對象直接發(fā)生聯(lián)系的部件，是檢測系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié)，檢測系統(tǒng)獲取信息的質量往往是由傳感器的性能確定的，因為檢測系統(tǒng)的其它環(huán)節(jié)無法添加新的檢測信息并且不易消除傳感器所引入的誤差。（2分）測量電路的作用是將傳感器的輸出信號轉換成易于測量的電壓或電流信號。通常傳感器輸出信號是微弱的，就需要由測量電路加以放大，以滿足顯示記錄裝置的要求。根據(jù)需要測量電路還能進行阻抗匹配、微分、積分、線性化補償?shù)刃盘柼幚砉ぷ?。?分）顯示記錄裝置是檢測人員和檢測系統(tǒng)聯(lián)系的主要環(huán)節(jié)，主要作用是使人們了解被測量的大小或變化的過程。（2分）1非周期信號的頻譜一定是離散的。（ ）2瞬態(tài)信號是能量有限信號。（ ）3直流信號被截斷后的

8、頻譜是連續(xù)的。（ ）4頻響函數(shù)同時反映了系統(tǒng)響應的穩(wěn)態(tài)過程和過渡過程。（ ）5變面積型電容傳感器的靈敏度不為常數(shù)。（ ）6在直流電橋中，只要滿足任意兩相鄰橋臂的阻值之乘積等于另外兩相鄰橋臂阻值的乘積， 則電橋一定處于平衡。（ ）7若電阻應變片的輸入信號為正弦波，則以該應變片為工作臂的交流測量用橋的輸出是調幅波。（ ）8選擇好的窗函數(shù)對信號進行截取，可以達到能量不泄漏的目的。（ ）9設信號x(t)的自功率譜密度函數(shù)為常數(shù)，則x(t)的自相關函數(shù)為常數(shù)。（ ）10同頻、同相位的正弦信號與方波信號作互相關其結果為同頻余弦信號。（ ）1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.1提高二

9、階系統(tǒng)的固有頻率，可以擴大系統(tǒng)的工作（a）范圍。 A.頻率 B.阻尼C.相位 D.幅值 2設時域信號x(t)的頻譜為X(f)，則時域信號（c ）的頻譜為X(ffo）。 A . B. C. D. 3如果系統(tǒng)的權函數(shù)為h(t)，系統(tǒng)的輸入x(t)為單位脈沖函數(shù)，此時系統(tǒng)輸出y(t)為（C） A. h(t)x(t) B. x(t) C. h(t) D.無法確定 4若一選頻濾波器的幅頻特性是：在fc間接近常數(shù)，在fc0之間急劇衰減。該濾波器為(A )濾波器。 A. 低通 B. 高通 C. 帶通 D. 帶阻 5二階欠阻尼振動系統(tǒng)的幅頻特性曲線中，幅值最高處的頻率（A） A.等于系統(tǒng)固有頻率 B.大于系統(tǒng)

10、固有頻率 C.小于系統(tǒng)固有頻率 D.與系統(tǒng)固有頻率無確定關系6輸入x(t)和輸出y(t)的相干函數(shù)的取值在和之間，可能是（D）。 A. 有外界噪聲干擾 B.系統(tǒng)是非線性的 C.輸出y(t)是輸入x(t)和其它輸入的綜合輸出 D. 以上三種7若電阻應變片的輸入信號為正弦波，則以該應變片為工作臂的直流測量用橋的輸出是（B） A. 直流信號 B. 正弦波 C. 調幅波 D. 脈動波 8記錄0200Hz的正弦信號，宜采用固有頻率為（B )Hz的振動子較合適。 A.120 B.400 C.1200 D.2500 9在時域中計算的信號總能量，等于在頻域中計算的信號（C）。 A.自功率譜積分 B.平均功率 C.總功率 D.互功率譜積分.周期信號截斷后的頻譜必是（A）的。 A. 連續(xù) B. 離散 C. 連續(xù)非周期 D. 離散周期11. 頻響函數(shù)反映了系統(tǒng)響應的（a）過程。 A. 穩(wěn)態(tài) B. 過渡 C. 穩(wěn)態(tài)和過渡 D. 穩(wěn)態(tài)或過渡12直流信號被截斷后的頻譜必是（c）的。 A. 連續(xù) B. 離散 C. 連續(xù)非周期 D. 離散周期 13變極距型電容傳感器的輸出與輸入，成（ c）關系。A.非線性 B.線性 C.反比 D.平方14相關函數(shù)