测试信号分析与处理宋爱国第1章绪论.ppt

《测试信号分析与处理》课程 第一章 绪 论 第一节 测试信号分析与处理技术 第二节 信号及其分类 第三节 信号分析与信号处理 第四节 测试信号的描述 第五节 信号与系统 测试信号分析与处理技术 信号的分析与处理是测试技术的重要研究内容 1、模拟信号分析与处理技术 特点：实时性强 2、数字信号分析与处理技术 特点：精度高，性能稳定，可靠性好，易于 编程实现、处理手段灵活 随着电子技术、计算机技术的飞速发展，数字信号处理的硬件和软件在计算速度上也可以满足实时性的要求。 数字信号的分析与处理是本课程的主要介绍内容 测试信号分析与处理技术的应用 机械振动信号处理与故障分析 医学中的诊断成像 语音信号的检测、分析与语音识别 军事领域测试信号的处理和分析 地震信号的获取与分析 数据压缩以及实时处理，信号多路传输等 工业过程控制中各种传感信号的分析与处理 图像处理 测试信号分析与处理技术 测试信号分析与处理技术在测试领域的主要功能主要有： ●信号的谱分析 ●信号的滤波 ●信号的特征抽取 back 第二节 信号及其分类 信号的概念 信号与信息 信号是信息的载体 第二节 信号及其分类 能量有限信号 功率有限信号 ∞ 按信号的能量状况 1、确定信号与随机信号 2、周期信号 非周期信号 第二节 信号及其分类 按信号的性质和信号和时间的关系 第二节 信号及其分类 3、连续时间信号 在某一时间间隔内，对于所有连续的时间值（除若干不连续点之外），信号都有确定的幅值 。 模拟信号：幅值是连续的连续信号 量化信号：幅值是离散的连续信号 a)连续信号 b)模拟信号 c)量化信号 第二节 信号及其分类 离散时间信号 只在时间的离散值上才具有定义。 抽样信号：幅值是连续的，而变量时间是离散的 数字信号：在时间上和幅值上都是离散的 a) 抽样信号 b) 数字信号 第二节 信号及其分类 4、奇异信号 信号函数本身具有不连续点，或者其导数与积分有不连续点。 阶跃信号 冲击信号 back 第三节 信号分析与信号处理 信号分析 将一复杂的信号分解为若干简单信号分量的叠 加，并以这些分量的组成情况去考察信号的特性。 基本方法：将频率作为信号的自变量，在频域里 进行信号的频谱分析。 信号处理 对信号进行某种变换或运算（如滤波、变换、 增强、压缩、估计、识别等）。信号处理包括时域 和频域处理，滤波是信号处理的另一个重要内容。 back 第四节 测试信号的描述 测试信号通常指的是被测对象的运动或状态信息。 在工程测试中，有的信号可以用数学公式来精确描述，而大量的测试信号却只能用数学公式来近似描述。 第四节 测试信号的描述 复指数信号 或 式中，s=σ+jω；k、σ与ω皆为实数。 实际上复指数信号并不存在，但它概括了多种信号。 连续时间信号的描述 1 a) ω=0 b) σ=0 c) σ0 d) σ0 第四节 测试信号的描述 抽样函数 当t=±π, ±2π,…,±nπ时，函数值等于零，但 定义sinc0=1。 抽样函数具有以下性质 第四节 测试信号的描述 单位阶跃函数 在跳变点t=0处，函数值无定义，或在t=0处用u(t) 的左右极限的平均值规定函数值u(0)=1/2。 对于一个具有延时t0的单位阶跃函数可以表示 为 第四节 测试信号的描述 幅值为1，宽度为τ的矩形脉冲可表示为 符号函数sgn(t)的表示如下 第四节 测试信号的描述 单位冲激函数δ(t) δ(t)函数也可以定义为 第四节 测试信号的描述 δ(t)函数的主要性质 1.抽样特性 2.偶函数 第四节 测试信号的描述 3.积分特性 反之， 第四节 测试信号的描述 离散时间信号常用 序列x(n)来表示，其中 n为整数，表示序号。 该序列用数列表示为 常见的序列有单位抽样序列、单位阶跃序列、 斜变序列、正弦序列、复指数序列等。 离散时间信号的描述