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测试技术与仪器—信号分析与系统特征
Harbin Institute of Technology
测试技术与仪器大作业（一）
课程名称：机械工程测试技术基础
设计题目：信号的分析与系统特性
院 系：机电工程学院
班 级：
分 析 者：
学 号：
设计时间：2011年6月25日
哈尔滨工业大学
设计题目
名称 、、 波形图 方波
= 0.01
= 0.6，= 600
求解信号的幅频谱和相频谱
当时，
当时，
则幅频谱函数为：
，
，
相频谱函数为：
双边幅频图：
单边幅频图：
相频图：
频率成分分布情况
方波由离散的频率成分组成。基频为,其余频率为基频的奇数倍。
系统的伯德图
1）一阶系统传递函数，，伯德图为：
二阶系统，= 0.6，= 600。伯德图为：
将此信号输入给特性为传递函数为H(s)的系统
一阶系统响应
方波信号的傅里叶级数展开为：
，
根据线性系统的叠加原理，系统对的响应应该是各频率成分响应的叠加，即
，
其中
故：
，
各个频率成分幅值失真为：
相位失真为：
由此可看出，若想减小失真，应减小一阶系统的时间常数。
一阶系统响应Simulink仿真图
二阶系统响应
同一阶系统响应，系统对的响应应该是各频率成分响应的叠加，即
，
其中
各个频率成分幅值失真为：
相位失真为：
由此可看出，若想减小失真，阻尼比宜选在0.65~0.7之间，频率成分中不可忽视的高频成分的频率应小于（0.6~0.8），及应取较大值。
二阶系统响应Simulink仿真
0
T0/2
A
t
T0
2A/(5π)
2A/(3π)
2A/π
-
-5
-3
5
3
ω
4A/(5π)
4A/(3π)
4A/π
5
3
ω
-
-5
-3
3
ω
π/2
5
-π/2
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