中南大學(xué)測試技術(shù)試題及答案

1、中南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育課程考試測試技術(shù)試題(本試題頁不上交)注意事項：1.答卷可采取打印或手寫方式在A4打印紙上完成。如果手寫，必須字跡工整，以便老師批閱；2.6月2日18：00之前交學(xué)習(xí)中心；3.下載標(biāo)準(zhǔn)答卷模版。試題：一、論述題：本大題2個小題，每小題30分，共60分。1.周期信號的強度表達(dá)有哪些方面？各有什么特點？2.周期信號三角函數(shù)展開式可寫成式中各參數(shù)代表什么？計算中要注意什么問題？二、分析題：本大題40分。信號中不同頻率成分通過測試裝置后的輸出如圖所示，請分析其工作特性，與頻率響應(yīng)函數(shù)的意義、特點。圖 信號中不同頻率成分通過測試裝置后的輸出中南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育課程考試測試技術(shù)答卷本人承諾：本

2、試卷確為本人獨立完成，若有違反愿意接受處理。簽名 學(xué)號： 專業(yè)： 學(xué)習(xí)中心： 1.周期信號的強度表達(dá)有哪些？有什么特點？答：(1)峰值：信號的最大瞬時值 意義：根據(jù)峰值選擇測試儀器的量程。峰值作為強度表達(dá)的不足之處：峰值大并不代表信號能量大。(2)均值：信號的常值分量 意義：反映信號值的中心。均值作為強度表達(dá)的不足之處：信號會正負(fù)相消，有時不能反映信號的強度。(3)絕對均值：周期信號全波整流后的均值 意義：克服了均值作為強度表達(dá)的不足之處（信號會正負(fù)相消），能反映信號強度。絕對均值作為強度表達(dá)的不足之處：分段積分比較麻煩。(4)有效值：信號的均方根值 意義：克服了絕對均值作為強度表達(dá)的不足之處

3、（分段積分比較麻煩）。有效值作為強度表達(dá)最合適。(5)平均功率：有效值的平方 意義：反映信號值的平均功率。平均功率作為強度表達(dá)的不足之處：與原信號的量綱不一致，使用者不習(xí)慣。2.周期信號三角函數(shù)展開式可寫成式中各參數(shù)代表什么？計算中要注意什么問題？周期信號通常采用三角函數(shù)展開式得到頻譜。狄里赫利條件：(1）在一周期內(nèi)，若存在間斷點，則間斷點的數(shù)目為有限個；極大值和極小值數(shù)目為有限個。(2）在一周期內(nèi)，信號絕對可積，即 在滿足狄里赫利條件下，周期信號可以展開成傅立葉級數(shù)，傅立葉級數(shù)的三角函數(shù)展開式如下：  三角函數(shù)展開式可改寫成 式中： 為了得到統(tǒng)一的頻譜，必須化成與上式一致的形式。注

4、意1 ： > 0，這是因為代表振幅，必須為正。如果在展開中出現(xiàn)-項，可以利用-=使為正。注意2 ：求時不能直接取反正切，而要注意 的符號，采用以下方法處理： > 0時， < 0時，+注意3：如果得到的是個余弦級數(shù)（= 0）時，取=/2即可以化成正弦級數(shù)，就是說。（見下例）注意4：最常用的是分部積分方法：二、分析題：本大題40分。信號中不同頻率成分通過測試裝置后的輸出如圖所示，請分析其工作特性，與頻率響應(yīng)函數(shù)的意義、特點。圖 信號中不同頻率成分通過測試裝置后的輸出系統(tǒng)初態(tài)為0時，對上式進行傅氏變換，可得不失真測試裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)為：因此不失真測試系統(tǒng)應(yīng)具備兩個條件：1.幅頻特

5、性A(w)在x(t)的頻譜范圍內(nèi)為常數(shù)；2.相頻特性j(w)與w成線性關(guān)系，為一經(jīng)過原點的直線。不失真測試條件只適用于一般的測試目的。對于用于反饋控制系統(tǒng)中的測試裝置，時間滯后可能造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，因根據(jù)具體要求，盡量減少時間滯后。 實際測量中，絕對的不失真測試是不可能實現(xiàn)的，只能把失真的程度控制在允許范圍內(nèi)。 兩個概念： 1.幅值失真：A(w)不等于常數(shù)時引起的失真。 2. 相位失真：j(w)與w間的非線性引起的失真。實際的測試裝置，即使在某一頻段內(nèi)工作，也難以完全理想地實現(xiàn)不失真測試，而只能將波形失真限制在一定的誤差范圍內(nèi)。一階系統(tǒng)的時間常數(shù)t越小越好。不失真測試的頻率上限fmax是由誤差要求決定的。1. w<0.3wn，A(w)較為平直，j(w)近于直線，基本滿足不失真測試條件，幅值誤差小；2. w<2.53wn，A(w)較小，但關(guān)系基本保持在-180°，可將測試信號反相-反相器(幅值輸出小要加以放大)；3. 0.3wn<w<2.5wn ， A(w) 與j(w)受z的影響大，做動態(tài)特性參數(shù)測試。4. z= 0.6 0.8時，可以獲得較為合適的綜合特性，在幅值誤差g 5