测试技术习题答案

机械工程测试技术习题集机械工程测试技术教学组燕山大学机械工程学院目录第一部分信号分析2一、选择题2二、填空题5三、计算题6第二部分测试系统9一、选择题9二、填空题10三、计算题11第三部分信号的获取13一、选择题13四、填空题14五、简答题15六、计算题15第四部分信号处理17一、选择题17二、填空题19三、简答题20四、分析题21第一部分信号分析1、选择题1．如果周期函数是一个奇函数，则傅里叶系数，和中B。A、，B、C、是偶函数2．下列信号中，B是周期信号。A、B、C、3．信号的基频为A。A、B、C、4．具有离散频谱的信号C。A、一定是周期信号B、一定是非周期信号C、可能是周期信号也可能是非周期信号5．已知周期信号的周期为T，则该信号的基频为B。A、B、C、6．若的傅里叶变换为=1，则下面结论中不成立的是BA、B、C、7．下面说法中不正确的是A。A、脉冲函数的傅立叶变换仍然是脉冲函数B、脉冲函数的函数值等于无穷大C、脉冲函数的作用时间等于无穷小8．准周期信号属于B信号。A、周期B、非周期C、随机9．准周期信号的频谱是B频谱。A、连续B、离散C、均匀10．下面函数中，属于准周期函数的是CA、B、C、11．设周期信号的复数傅里叶系数为（n为整数），则与一定CA、相等B、互为相反数C、共轭12．若的频谱为，则频谱为的时域函数为CA、B、C、13．若的频谱为，则的频谱为C。（a为常数）A、B、C、14．若的频谱为，的频谱为，则的频谱为AA、X(f)Y(f)B、C、15．若的频谱为，则的频谱为CA、X(f)B、C、16．若的频谱为，则的频谱一定为AA、B、C、17．实偶函数的傅里叶变换一定是频率的A函数。A、实偶函数B、虚奇函数C、函数18．若的频谱为，则的频谱为BA、B、C、19．若的傅里叶变换为，则的傅里叶变换为CA、B、C、20．等于CA、B、C、21．描述周期信号的数学工具是———B—。Ａ．相关函数　　　　B．傅氏级数　　　　Ｃ．傅氏变换　　　　Ｄ．拉氏变换22．傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的——C——。Ａ．相位　　　　B．周期　　　　Ｃ．振幅　　　　Ｄ．频率23．复杂周期信号的频谱是—A———。Ａ．离散的　　　　B．连续的　　　　Ｃ．函数　　　　Ｄ．sinc函数24．如果一个信号的频谱是离散的，则该信号的频率成分是—C———Ａ．有限的　　　　B．无限的　　　　Ｃ．可能是有限，也可能是无限的25．下列函数表达式中，——B——是周期信号。当≥0Ａ．　　　　0当＜0B．　＜＜+C．＜＜+26．多种信号之和的频谱是————。Ａ．离散的　　　　B．连续的　　　　Ｃ．随机性的　　　　Ｄ．周期性的27．描述非周期信号的数学工具是C————　。Ａ．三角函数　　　B．拉氏变换　　　Ｃ．傅氏变换　　　　Ｄ．傅氏级数28．下列信号中，——C——信号的频谱是连续的。Ａ．　　　B.C.29．连续非周期信号的频谱是————。Ａ．离散、周期的　　B．离散、非周期的　Ｃ．连续非周期的　　Ｄ．连续、周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分—C——-。Ａ．不变　　　　B．增加　　　　Ｃ．减少　　　　Ｄ．变化不定30．将时域信号进行时移,则频域信号将会————。Ａ．扩展　　　　B．压缩　　　　Ｃ．不变　　　　Ｄ．仅有移项31．已知为单位脉冲函数，则积分的函数值为——C——。Ａ．6　　　　B．0　　　　Ｃ．12　　　Ｄ．任意值32．如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度———B—，则也可以满足分析要求。Ａ．放快　　　　B．放慢　　　　Ｃ．反复多放几次　　　33．如果1，根据傅氏变换的—A———性质，则有。Ａ．时移　　　　B．频移　　　　Ｃ．相似　　　　Ｄ．对称34．瞬变信号，其频谱，则表示————。Ａ．信号的一个频率分量的能量　B．信号沿频率轴的能量分布密度　　　　Ｃ．信号的瞬时功率　　　35．不能用确定函数关系描述的信号是——C——。Ａ．复杂周期信号　B．瞬变信号　　　Ｃ．随机信号　　　36．两个函数和，把运算式称为这两个函数的——C——。Ａ．自相关函数　B．互相关函数　　　Ｃ．卷积　　　37．时域信号的时间尺度压缩时，则其频谱的变化为—A———。Ａ．频带变窄、幅值增高　　　　B．频带变宽、幅值压低　　　　Ｃ．频带变窄、幅值压低　　　　D.频带变宽、幅值增高38．信号,则该信号是——C——。Ａ．周期信号　B．随机信号　　　Ｃ．瞬变信号　　39．数字信号的特征是——D——。Ａ．时间上离散、幅值上连续　　　　B．时间、幅值上均离散　　　　Ｃ．时间、幅值上都连续　　　　D.时间上连续、幅值上量化2、填空题1.信号可分为—确定信号———和—非确定信号———两大类。2.确定性信号可分为—周期信号———和—非周期信号———两类，前者频谱特点是——离散——，后者频谱特点是————。3.信号的有效值又称为————，有效值的平方称为————，它描述测试信号的强度（信号的平均功率）。4.绘制周期信号的单边频谱图，依据的数学表达式是———，而双边频谱图的依据数学表达式是————。5.周期信号的傅氏三角级数展开式中：表示————，表示————，表示—信号的平均值———，表示—各频率成分的幅值—，表示—各频率成分的橡胶———，表示—各谐波的元频率———。7.工程中常见的周期信号，其谐波分量的幅值总是随谐波次数n的增加而—减小的——的，因此，没有必要取那些高次的谐波分量。8.周期方波的傅氏级数：周期三角波的傅氏级数：，它们的直流分量分别是——A——和——A/2——。信号的收敛速度上，方波信号比三角波信号————。达到同样的测试精度要求时，方波信号比三角波信号对测试装置要求有更宽的————。9.窗函数的频谱是，则延时后的窗函数的频谱应是————。10.信号当时间尺度在压缩时，则其频带——J加宽——其幅值——增大——。例如将磁带记录仪————即是例证。11.单位脉冲函数的频谱为—1———，它在所有频段上都是——均匀的——，这种信号又称————。12.余弦函数只有————谱图，正弦函数只有————谱图。13.因为为有限值时，称为————信号。因此，瞬变信号属于————，而周期信号则属于————。14.计算积分值：————。15.两个时间函数和的卷积定义式是————。16.连续信号与单位脉冲函数进行卷积其结果是：*=————。其几何意义是：————。17.单位脉冲函数与在点连续的模拟信号的下列积分：————。这一性质称为————。18.已知傅氏变换对1，根据频移性质可知的傅氏变换为————。19.已知傅氏变换对：和，当时，则=————。20.非周期信号，时域为，频域为，它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分别是=————，=————。3、计算题1.周期三角波如图1-53所示，其数学表达式为当＜t＜0=当0＜t＜求出傅氏三角函数展开式并画出单边频谱图。-tA-Ax(t)x(t)-AA0-TTt图1-53周期三角波图1-54周期锯齿波2.锯齿波信号如图1-54所示，求傅氏三角函数展开式，并画出其单边频谱图。3.三角波脉冲信号如图1-55所示。其函数及频谱表达式为A0t-x(t)当≤t≤0=当0≤t≤0当＞=图1-55三角脉冲求：当=时，求及的表达式。4.一时间函数及其频谱函数如图1-56所示已知函数（设），示意画出和的函数图形。当＜时，的图形会出现什么情况？（为中的最高频率分量的角频率。）f(t)F()-00t(a)(b)图1-565.图1-57所示信号及其频谱。试求函数的傅氏变换并画出其图形。0fA(f)0t(t)图1-576.求图1-58所示三角波调幅信号的频谱。-111f(t)0t0tf(t)-图1-58图1-597.求图1-59所示三角波调幅信号的频谱。　　　　第二部分测试系统1、选择题1.装置传递函数的分母与—A———有关。A.输入量B.输入点的位置C.装置的结构2.非线性度是表示定度曲线——B——的程度。A.接近真值B.偏离其拟合曲线C.正反行程的不重合3.测试装置的频响函数是装置动态特性在——D——中的描述。A.幅值域B.时域C.频率域D.复数域4.用常系数微分方程描述的系统称为—D——系统。A.相似B.物理C.力学D.线性5.下列微分方程中—B———是线性系统的数学模型。A.B.C.6.线性系统的叠加原理表明——A——。A.加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为——B——。A.精度B.灵敏度C.精密度D.分辨率8.一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围——B——。A.越宽B.越窄C.不变9.测试过程中，量值随时间而变化的量称为——C——。A.准静态量B.随机变量C.动态量10.线性装置的灵敏度是—B———。A.随机变量B.常数C.时间的线性函数11.若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为则该系统总的传递函数为—B———。若两个环节并联时，则总的传递函数为——A——。A.B.C.D.12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是————。A.幅频特性B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数13.时间函数为的一阶装置，输入频率为=的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是——A——。A.B.C.14.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是——B——。A.卷积B.傅氏变换对C.拉氏变换对D.微分15.对不变线性系统的频率响应函数等于—B———。A.系统的正弦输出与正弦输入之比B.系统稳态正弦输出的傅氏变换与正弦输入的傅氏变换之比C.用虚指数函数表示系统稳态正弦输出与正弦输入之比16.对某二阶系统输入周期信号，则其输出信号将保持——C——。A.幅值不变，频率、相位改变B.相位不变，幅值、频率改变C.频率不变，幅值、相位改变17.二阶装置，用相频特性中时所对应的频率作为系统的固有频地估计值，该值与系统阻尼率的大小——B——。A.有关B.无关C.略有关系D.有很大关系18.二阶系统的阻尼率越大，则其对阶跃输入时的响应曲线超调量———BB—。A.越大B.越小C.不存在D.无关19.二阶装置引入合适阻尼的目的是————。A.使系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好的幅频、相频特性20.不失真测试条件中，要求幅频特性为—B———，而相频特性为—C———。A.线性B.常数C.是频率的函数2、填空题1.一个理想的测试装置应具有单值的、确定的—输入输出量———。2.测试装置的特性可分为—动态———特性和——静态——特性。3.测试装置的静态特性指标有—灵敏度———、—非线性度———和—回程误差———。4.某位移传感器测量的最小位移为0.01㎜，最大位移为1㎜，其动态线性范围是————Db5.描述测试装置动态特性的数学模型有————、————和————等。6.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为————系统。若其输入、输出成线性关系时，则称为————系统。7.线性系统中的两个最重要的特性是指————和————。8.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量与其输入信号的变化量之比值，称为—灵敏度———，如果它们之间的量纲一致，则又可称为————。9.测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的—传递函数———。10.测试装置对单位脉冲函数的响应，称为—脉冲响应函数———记为的傅氏变换就是装置的—频率响应函数——。11.满足测试装置不失真测试的频域条件是————和————。12.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是————和————。13.测试装置的动态特性在时域中用————描述，在频域中用————描述。14.二阶系统的主要特征参数有————、————和————。15.已知输入信号，这时一阶装置的，，则该装置的稳态输出表达式是：=————。16.影响一阶装置动态特性参数是————，原则上希望它————。17.二