《包装测试技术》课件 第二章 信号及其描述.pptVIP

4.4量化（比特率有关）采样幅值仍为—模拟量（连续）；量化目的用特定范围数值描述幅值（离散）；方法：1、有舍不入；2、有舍有入。4.5编码采样频率：幅值编码：转变为数字脉冲常采二进制编码。编码率：抽样频率与量化比特数的积。本章小结信号：信息的载体；处理目的：从有干扰信号中提取有用信息；信号分类、描述：确定性；时域和频域；信号时域分析方法及特点：信号频域分析特点及目的：信号数字化过程：抽样，量化，编码。******第二章测试信号分析测试信号分析本质：对输入信号的处理、加工、改造过程。被测物特征值随时间变化。信息的反应。信号的表现方式：函数测试信号处理目的：对传感器获取的信息进行率选、加工等处理，提取所需特征值。附例：音波的传递。区别于一般信号处理，针对测试信号。发言者（被感知对象）环境噪声（风、车声等）人为干扰（说话声…）声音信号听众研究信号的构成和特征值；从测试信号中提取反应被测量的有用信息。内容：第一节信号的分类及描述第二节信号的时域分析第三节信号的频域分析第四节数字信号处理1.1信号？第一节信号的分类及描述信号是信息的表达方式，也是载体。例如：光信号（信号灯，电视视频）声音信号（音乐，新闻，警铃）温度信号（体温，气温）电信号（电磁波…）工程中电信号方式信号表述方式：函数测试信号分析：研究测试信号的构成和特征值，研究如何从测试信号中提取被测量的有用信息。1.2信号的分类根据函数特征进行分类便于分析处理（一）确定信号和非确定信号确定信号：可以用明确的数学关系式描述。周期信号：（周期、非周期，准周期）非确定性信号（随机信号）：不可以用明确的数学关系式描述。例如：噪声、干扰…（二）连续信号和离散信号针对独立变量（自变量）连续信号离散信号除了人为有规律发出信号外，所有信号都是随机信号；因为确定信号，无法承载特征信息。广义上信号是：随时间变化特征量。（平稳随机信号，非平稳随机信号）媒体播放器播放音乐文件波形心律图1.2信号的描述函数描述一个信号中包含很多有用的信息：信号强度波动程度频率结构不同频率下的强度信号相似性信号幅值时间概率所以单纯的幅值/时间函数满足不了，对信号内的信息的准确获取要求。我们需要什么信息？1.2信号的描述函数描述时域描述频域描述以时间t为独立变量描述振幅的变化以频率为独立变量描述振幅的变化信号的频谱函数和信号的时间函数都包含了信号的全部信息量，都能表示出信号的特点。直接检测的或激励的信号，不能揭示频率构成包含频率对应幅值、相位时域描述：反映信号随时间变化频域描述：反映信号的频率组成成分幅值域描述：反映信号幅值大小的分布时延域描述：反映信号间的相互关系频谱分析：把信号的时域数学表达式转换为频域表达式的过程。幅频谱：幅值/频率相频谱：相位/频率以上图是信号的什么描述方法？第二节信号的时域分析表示信号的时间函数，包含了信号的全部信息量，信号的特性首先表现为它的时间特性。时间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）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时域分析统计分析相关分析波形分析2.1时域的统计分析对象：随机信号（1）随机过程及统计分析平均值均方值方差随机函数随机过程样本函数寻找随机信号一个基准；利用随时间方差的变化描述信号。标准差？（2）概率密度函数以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内出现的概率为纵坐标进行统计分析的方法。它反映了信号落在不同幅值强度区域内的概率情况。2.2时域相关分析相关是指客观事物变化量之间的相依关系，在统计学中是用相关系数来描述两个变量x，y之间的相关性的，即：（1）统计学相关性及相关系数标准差均值（2）自相关函数在-1~1之间线性相关，等于0时不相关例2-1：求函数的自相关函数（）解：周期信号。幅值保留；频率保留；相位丢失。例2-2：求两函数的互相关函数解：相同周期函数。幅值保留；频率保留；相位差保留。（3）互相关函数（4）典型信号自相关函数周期信号自相关函数不衰减随机信号自相关函数会衰减宽待随机信号自相关