检测技术与信号处理试题 北邮

一. 判断题

【 】1. 磁电式速度传感器是利用电磁感应原理。对

【 】2. 测量正确度描述了测量结果中粗大误差大小的程度。错 【 】3. 确定信号中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。对

【 】4. 当一个空气微粒偏离其平衡位置时，就有一个压力的临时增加，据此可描

述声强为功率面积。错

【 】5. 应变片式位移传感器是将位移量转换为应变量。对

二. 单向选择

1. 通过与国家基准对比或校准来确定量值单位的为 B 。

A.国家基准 (B) 副基准 C.计量基准 D.企业基准

2. 下列不属于量值的是 D 。

A. 2m B.30kg C.4s D. A

3. 同一量多次测量时，误差的正负号和绝对值以不可预知的方式变换称为 B 。

A.系统误差 B.随机误差 C.相对误差 D.绝对误差 4. D 中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。

A.离散信号 B.阶跃信号 C.不确定信号 D.确定信号

5. 周期信号的强度可用峰值、 C 、有效值、和平均功率来描述。

A.真值

数字信号处理软件实验 ——MatLab仿真实验报告

学院:电子工程学院 班级：2013211202 姓名： 学号：

实验一：数字信号的 FFT 分析

1、实验内容及要求

(1) 离散信号的频谱分析：

? 设信号 x(n)?0.001*cos(0.45n?)?sin(0.3n?)?cos(0.302n??)4 此信号的0.3pi 和 0.302pi两根谱线相距很近，谱线 0.45pi 的幅度很小，请选择合适的序列长度 N 和窗函数，用 DFT 分析其频谱，要求得到清楚的三根谱线。 (2) DTMF 信号频谱分析

用计算机声卡采用一段通信系统中电话双音多频（DTMF）拨号数字 0～9的数据，采用快速傅立叶变换（FFT）分析这10个号码DTMF拨号时的频谱。

2、实验目的

通过本次实验，应该掌握：

(a) 用傅立叶变换进行信号分析时基本参数的选择。

(b) 经过离散时间傅立叶变换（DTFT）和有限长度离散傅立叶变换（DFT） 后信号频谱上的区别，前者 DTFT 时间域是离散信号，频率域还是连续的，而 DFT 在两个域中都是离散的。 (c) 离散傅立叶变换的基本原理、特性，以

2

北京邮电大学信息与通信工程学院

内容

概述

模拟滤波器设计

模拟滤波器的数字仿真 冲激响应不变法 双线性变换法

高通、带通和带阻IIR DF 的设计(数字频率变换) IIR 数字滤波器的实现结构 IIR 数字滤波器的应用

05_03_noisy.wav

降噪效果

滤波后信号几乎听不到噪声，但有点压抑，高频被滤除的缘故。 若噪声在所有频率上，则不可能不损伤信号而滤除噪声。

滤波后s2=sin(2*pi*t*15);s3=sin(2*pi*t*30);xlabel('Time(seconds)');

'Magnitude');grid on;

11

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2-D 示例低通滤波器

高通滤波器

12

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Original Image

Original Image

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noise reduction

Histogram equalization

edge sharpening

2-D 示例

13

北京邮电大学信息与通信工程学院

滤波器：选择所需的某一或某些频带的信号，而抑制不需要的其它频带的信号。

通带：滤波器中使信号通过的频带，通带边缘所对应的频率称为通带截止频率。

阻带：抑制信号或噪声通过的频带。

过渡带：从通带到阻带的过渡

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内容

概述

模拟滤波器设计

模拟滤波器的数字仿真 冲激响应不变法 双线性变换法

高通、带通和带阻IIR DF 的设计(数字频率变换) IIR 数字滤波器的实现结构 IIR 数字滤波器的应用

05_03_noisy.wav

降噪效果

滤波后信号几乎听不到噪声，但有点压抑，高频被滤除的缘故。 若噪声在所有频率上，则不可能不损伤信号而滤除噪声。

滤波后s2=sin(2*pi*t*15);s3=sin(2*pi*t*30);xlabel('Time(seconds)');

'Magnitude');grid on;

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2-D 示例低通滤波器

高通滤波器

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noise reduction

Histogram equalization

edge sharpening

2-D 示例

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滤波器：选择所需的某一或某些频带的信号，而抑制不需要的其它频带的信号。

通带：滤波器中使信号通过的频带，通带边缘所对应的频率称为通带截止频率。

阻带：抑制信号或噪声通过的频带。

过渡带：从通带到阻带的过渡

信号专业资料

一、测试系统基本组成及类型1 基本组成传感器：拾取信号， 将振动信号变为电荷信号 电荷放大器：放大信号， 将电荷信号变为电压信号

A/D卡：转换信号， 将电压信号变为数字信号 计算机：分析信号 进行诊断

信号专业资料

2.测量量

– 振动位移– 振动速度 – 振动加速度

3、振动的位移、速度、加速度指标 位移： x(t)=A*sin(2πft+φ) A-振幅，大小 f-频率，快慢 速度： v(t)=dx(t)/dt=fAcos(2πft+φ) 加速度：a(t)=dv(t)/dt=-f2Asin(2πft+φ) 三者间频率 f 不变，最大幅值呈 f 倍递增 位移xmax=A 速度 vmax=fA 加速度 amax=f2A

信号专业资料

安装方法

压电加速度计的安装方法 1.钢螺栓 2.绝缘螺栓和云母垫 3.磁铁吸附 4.胶合 5.蜡和橡胶泥粘附 6手持探头

信号专业资料

二、采样定理为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信 息，信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成 分的2倍，亦称仙农(香农)定理。

f s 2 f max注意：满足采样定理时，只保证不发生混叠，而不 能保证采样信号能真实地反映原信号 x(t) 。工程实际 中采样频率通常大

绪论

.列出几项你身边传感测试技术的应用例子。

解：光电鼠标，电子台称，超声波测距，超声波探伤等。

第1章传感器的基本概念

1. 什么叫做传感器的定义？

最广义地来说，传感器是一种能把物理量、化学量以及生物量转变成便于利用的电信号的器件。

2.画出传感器系统的组成框图，说明各环节的作用。

答：

被测量 敏 感 元 件 转 换 元件 基 本 转 换电路 电量 传感器系统的组成框图 传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成， 1）.敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。

2）.转换元件：以敏感元件的输出为输入，把输入转换成电路参数。 3）.转换电路：上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。

3.传感器有哪几种分类 ？

按被测量分类 ——物理量传感器 ——化学量传感器 ——生物量传感器 按测量原理分类 阻容 力敏 光电 声波 按输出型式分类 数字传感器 模拟传感器

1. 利用DFT矩阵计算序列x(n)?(0,1,2,3)的4点DFT。 ?1111??1?j?1j?? 解：?W4???1?11?1????1j?1?j??6??1111??0???2?2j??1?j?1j??1??????? ????2??1?11?1??2?????????2?2j??1j?1?j??3?

2. 利用上述序列4点DFT结果和频域内插公式计算该序列在频点

接利用DFT计算上述序列在

2?处的DTFT结果；直82?处DTFT结果。 81解：?X(e)?Nj??X(k)ek?0N?1N?12?k?j(??)2N2?k??Nsin?(??)?N??2

12?k??sin?(??)?N??2?42?2?k?sin?)?2?32?2?k?(3j?j(?)1284???X(e8)??X(k)e2844k?0?12?2?k?sin?(?)?284????3?3?????jjj?j1?11118888??X(0)e?X(1)e+X(2)e+X(3)e ?

??3?3?4?????????sin??sin??sin??sin?????8??8??8??8??????2?2(2?1)j 另，

?X(ej2?8)?X8(1)??x(n)en?

一、单项选择题（共10道小题，共100.0分）

1. 以下断言正确的是（ ）

A. CGI是一种程序设计语言 B. CGI是运行在服务端的程序 C. CGI是一种接口规范 D. CGI是一种网页制作标准

知识点: 阶段作业一 学生答

[C;]

案:

得分: [10] 提示:

2.

3. 下面关于XML数据岛的叙述错误的是（ ）

A. 使用标记可以在HTML文档中创建数据岛

B. 使用标记可以在HTML文档中创建数据岛 C. XML数据岛可以放置在HTML文档的任何地方 D. XML数据岛必须放置在引用它的HTML元素之前

知识点: 阶段作业一 学生答

[D;]

案:

得分: [10] 提示:

4.

5. 下面关于XML数据岛的叙述错误的是（ ）

A. XML数据岛是指嵌入到HTML文档中XML文档 B. XML数据岛是指嵌入到XML文档中HTML文档

C. 使用标记可以在HTML文档中创建数据岛

D. 使用标记可以在HTML文档中创建数据岛

知识点: 阶段作业一 学生答

[B;]

案:

试题分

10.0

值:

试题分

10.0

值:

得分: [10] 提示:

试题分

10.0

值:

6.

7. 设有一个XML文档b

第一章习题 测试信号的描述与分析

一、 选择题

1.描述周期信号的数学工具是（ ）。

A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换 2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ ）。 A.相位 B.周期 C.振幅 D.频率 3.复杂的信号的周期频谱是（ ）。

A．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc函数 4.如果一个信号的频谱是离散的。则该信号的频率成分是（ ）。

A.有限的 B.无限的 C.可能是有限的，也可能是无限的 5.下列函数表达式中，（ ）是周期信号。

A. x(t)???5cos10???????当t?0??????????????????

?0???????????????????当t?0B.x(t)?5sin20?t?10cos10?t?????????t???) C.x(t)?20e?atcos20?t?????(???t???)

6.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 ７.描述

习题

1. 试述信号的分类和描述方法。时域和频域描述方法各自有什么特点及用途？请用图示的方

法对单位直流信号、单位脉冲信号、正弦信号、余弦信号进行描述。 2. 周期信号和非周期信号（瞬变信号）的频谱各有什么特点？ 3. 试述傅里叶变化的主要性质。

4. 试述自相关函数和互相关函数的含义，分别说明它们

在工程上有哪些应用？

5. 求图1所示求单边指数信号x(t)?Ee?at(a?0，t?0) 的频谱X(ω)，并做出频谱图。

6. 求被截断的余弦信号（题图2）的傅氏变

换X(ω)。

7. 连续信号在数字化的过程中会出现哪些

问题，如何防止这些问题的出现？ 8. 判断并改错题

1) 矩形脉冲信号是一个周期信号，频谱为常数。( )

2) 准周信号频谱是离散的，所以其为周期信号。（） 3) 周期相同的两个周期信号的互相关函数仍是周期函数，但其周期变，相位信息丢失。（） 4) 周期单位脉冲信号的频谱是非周期信号。（） 9. 某信号的自相关函数图形如题图3所示，试分

析该信号是什么类型的信号，并在图中表示出ψx=?、μx=？

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图1 题图2 题图3 10. 某车床加工外圆表面时，表面振纹主要由转