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SignalAnalysis被测对象（信息源）中间变计算显示换装置处理记录传感器观察者激励装置反馈控制输出执行测试工程所要解决的主要任务是获取某些信息并对其进行分析、处理，以揭示事物的内在规律和固有特性以及事物之间的相互关系，继而作出判断、决策等。

SignalAnalysis在测量过程中，除了待测量信号外，各种不可见的、随机的信号可能出现在测量系统中。这些信号与有用信号叠加在一起，严重扭曲测量结果。问题?如何保证各信号变换与处理单元不失真传输信息？?对不同信号可否采用相同中间变换单元？（如同频的方波和三角波其处理电路特性可否相同？）

SignalAnalysis测量系统模型由三个环节组成：显示与记录G1G2G3信号采集经变换处理计算求得估值，并消除噪声—测量过程是测量系统对信号进行量的变换的过程，必须研究信号与测量系统的数学模型结论—信号分析是根据一定的理论、方法并采用适当的手段和设备对信号进行转换与处理的过程。

SignalAnalysis本章中主要介绍信号分析的基本理论、原理和方法。要求初步掌握信号分析的基础知识。1.了解信号的概念及分类2.了解时频域信号分析的特点与意义3.掌握信号频谱分析方法

SignalAnalysis什么是信号？?信号是信息的表现形式与传送载体。它可代表实际的物理量或数学上的函数或序列，通它能达消息或信息。?各种传输信号的方法：烽火、鼓声、旗语、电信号?信号按物理属性分：电信号和非电信号,它们可以相互转换。?电信号传输优点：容易产生，便于控制，易于处理。本课程讨论电信号---简称“信号”收发电子邮件调制解调器电脑或终端电脑或终端调制解调器电话网

SignalAnalysis一、信号的描述(descriptionofsignal)——时域描述f(t)10t单边指数信号函数表达式描述信号的常用方法（1）函数表达式f(t)（2）波形单边指数信号波形图“信号”与“函数”两词常相互通用

SignalAnalysis信号的时域特性l时域特性主要指信号随时间变化快慢、幅度变化的特性。–同一形状的波形重复出现的周期长短–信号波形本身变化的速率（如脉冲信号的脉冲持续时间及脉冲上升和下降边沿陡直的程度）l以时间函数描述信号的图象称为时域图，在时域上分析信号称为时域分析。l分析系统时，除采用经典的微分或差分方程外，还引入单位脉冲响应和单位序列响应的概念，借助于卷积积分的方法。

SignalAnalysis——频域描述幅频谱、相频谱、频率成分构成时域图时域频域幅频谱图频谱分析频谱图相频谱图

SignalAnalysis信号的频域特性l频谱函数表征信号的各频率成分，以及各频率成分的振幅和相位。–频谱：对于一个复杂信号，可用傅立叶分析将它分解为许多不同频率的正弦分量，而每一正弦分量则以它的振幅和相位来表征。将各正弦分量的振幅与相位分别按频率高低次序排列成频谱。–频带：复杂信号频谱中各分量的频率理论上可扩展至无限，但因原始信号的能量一般集中在频率较低范围内，在工程应用上一般忽略高于某一频率的分量。频谱中该有效频率范围称为该信号的频带。l以频谱描述信号的图象称为频域图，在频域上分析信号称为频域分析。l频域分析法(frequency-domaindescription)：–对于连续系统和信号来说，常采用傅里叶变换和拉普拉斯变换；–对于离散系统和信号则采用Z变换。

SignalAnalysis时域和频域图例

SignalAnalysis二、信号的分类(classificationofsignal)信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。1.确定性信号与非确定性信号

SignalAnalysis可以用确定时间函数表示的信号，称为确定信号或规则信号。n单自由度的无阻尼质量-弹簧振动系统位移信号

SignalAnalysisa)周期信号：经过一定时间可以重复出现的,是每隔固定的时间又重现本身的信号，该固定时间间隔称为周期。x(t)=x(t+nT)T=2π/ω=1/f；ω为角频率,f为频率简单周期信号复杂周期信号复杂周期信号由多个乃至无穷多个频率成分（频率不同的谐波分量）叠加所组成，叠加后存在公共周期。

SignalAnalysisb)非周期信号：在时间上不会重复出现的信号。准周期信号准周期信号:由多个周期信号合成，但各周期信号的频率不成公倍数，其合成信号不是周期信号。如：x(t)=sin(t)+sin(√2t)瞬态信号瞬态信号:持续时间有限的信号，如x(t)=e-Bt.Asin(2*pi*f*t)

SignalAnalysis不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。噪声信号