北理工大数据采集课后作业.doc

实用文档 第一章作业： 举日常生活的例子说明数据采集的应用 ? 工业部门：可以通过对信号的测量（数据获取）、处理控制及管理，实现对生产过程的测、控自动化与一体。 ? 天气预报：气象信息的采集、分析 ? 网络舆情：微信、博社交媒体等息的采集分析 举日常生活的例子说明什么是信号 上下课的铃声，交通灯信号，汽车的鸣镝声，闹钟，眼神、表情，肢体动作，体育比赛时的信令枪等。 用自己的语言说明信号与信息的区别与联系 信号是信息系统的实际工作对象，信号是多种多样的，通常表现为随时间变化的某些物理量。信号是信息的载体。信号是信息的物理表现形式，或者说传递函数。信号是含有能量的物质，具可观测性。信息既不是物质，也不是能量。信息是号的内容。 什么是系统？ 系统是由若干相互依赖、作用的事物组合而成具有特定功能的整体。一个系统，对于给定的输入（激励），将会有既的输出（响应）。系统是一个相对的概念，可以分为多小的组成。 什么是数据采集，其主要目标是什么？ 就是将要获取的信息通过传感器转换为信号，并经信号调理、采样、量化、编码和传输等步骤，最后送到计算机系统中进行处理、分析、存储和显示。两个目标：精度、速度。 请画出典型的数据获取系统框图 数据处理的主要任务具体有哪些？ ? 对采集信号作标度变换? 消除数据中的干扰信号? 分析计算数据的内在特征 数据采集系统的主要性能指标有哪些？ ? 系统分辨率? 系统精度：?是指当系统工作在额定采集速率下，整个数据所能 达到的转换精度。? 采集速率：系统每个通道、每秒可采集的有效数据量。? 动态范围：是指某个确定的物理量变化范围。? 非线性失真：是由电路系统的非线性而引起的波形失真。 第二章 1 下图所示信号中，acd是连续信号，b是离散信号，d是周期信号，abc是非周期信号，a是能量信号，bcd是功率信号，abc是物理可实现信号。 (c) (d) ?信号的自变量连续，称为连续信号。 ?信号的自变量离散，称为离散信号。 ?若自变量和幅值都连续变化，称为模拟信号；变量连续，幅值离散称为量化信号。 ?若自变量和幅值均离散，则称为数字信号。 ?自变量离散，幅值连续则可称为被采样信号。 确定性信号：只要信号可以用明确数学关系式来描述，则称为确定性信号 非确定性信号：也称为随机信号，是一种不能准确预测其未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号，其幅值、相位变化是不可预知的，所描述的物理现象是一种随机过程 能量信号：一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号 功率信号：一般持续时间无限的信号都属于功率信号，周期及随机信号一定是功率信号。 2. 计算 tδt-3=3tδ -∞∞ 3. 下列各式中正确的是 （A） 2δt= δ2t/2 （B） δ2t= δt/2 （C） δ2t= 4. 试用阶跃函数的组合表示下图所示信号。 (a) f( t ) = u( t ) ? 2u( t ?1 ) + u( t ?2 ) (b) f( t ) = u( t ) + u( t ?T ) + u( t ?2T ) 5. cosx 6. 判断下列方程所表示的系统是不是线性、时不变、因果、稳定的 (1) y( t ) = | f( t )| (2) y 7. 求|cosx|的均值2/π 8 求下图所示周期信号的三角形式的傅里叶级数表示式。 9求周期冲激序列信号 的指数形式的傅里叶级数表示式 10 求下图示信号的傅里叶变换。 11 设有信号 f1( t ) = cos4?t f2( f2( t ) = 试求f1( t ) f2( t )的频谱函数，并大致画出其幅度频谱。 12 一滤波器的频率特性如下图所示，当输入为所示的f( t )信号时，求相应的输出y( t )。 因为输入f( t )为周期冲激信号，故 13 试求信号f( t ) = 1 + 2cost + 3cos3t的傅里叶变换。 14. 已知某信号的自相关函数Rx(τ)=100cos100(πτ)，试求信号的均方值和功率谱 均方值为τ=0时，Rx(0)=100。 15. 已知信号x( t )由两个频率和相位角均不相等的余弦函数叠加而成，其数学表达式为A1cos(ω1t+θ 第三章作业 什么是系统误差？其与测量准确度的关系是什么？ 在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的 \t /item/%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E8%AF%AF%E5%B7%AE/_blank 真值之差。 准确度是反映测量结果的平均值与真符合程度，表征测量结果系统误差大小的量。准确度越高，测量的系统误差越小。 什么叫测量结果的不确定度？其能用于表示测量结果与真