1、第一章 作业： 1. 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 2. 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。 3. 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
2、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。 4. 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。 5. 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 。 6. 请画出典型的数据获取系统框图 7. 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
3、征 8. 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
4、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 ( 3)=3( 3)/t ( 3) =e-3 3.
5、 下列各式中正确的是 （ A） 2()= (2)/2 （ B） (2)= ()/2 （ C） (2)= () （ D） (2)=2 () 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. cos的复指数形式？ 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) () = ()cos (2) 7. 求 |cos|的均值 2/ 和均方值 1/2 8 求下图所示周期信号
6、的三角形式的傅里叶级数表示式。 9 求周期冲激序列信号 n nTtt )()(T 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 ) = cos4t t,1 t,0 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 22,11 1n TTF 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()=100cos10
7、0()， 试求信号 的 均 方值和 功率谱 均方 值 为 =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 1 cos(1 + 1)+ 2 cos(2 + 2)， 求该信号的自相关函数 Rx() f2( t ) = 第三章作业 1. 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 。 2. 什么 叫 测量结
8、果 的 不 确定度 ？其 能用于表示 测量 结果与真值之间的差异吗？ 不确定度是指由于 测量误差 的存在，对被测量值的不能肯定的程度。 不能。 3. 测量结果质量的评价内容有 哪些？具体 含义 是什么？ 4. 测量误差的来源分 哪几类？ 人为误差。环境误差。量化误差 。设备误差。 5. 随机误差有 哪些 特点？ 6. 测量不确定度的方法有哪两种？ 统计方法（ A 类不确定度）非统计方法（ B 类不确定度） 7. 指出下列情况属于偶然误差还是系统误差？ （ 1）视差；（ 2）游标尺零点不准；（ 3）天平零点漂移；（ 4）水银温度计毛细管不均匀。 偶然误差 1， 3 系统误差 2， 4 8. 一个
9、 物体 经过 五次重复称重，其质量（ 以 克计） 分别 为 738.29、 738.21、 738.27、738.28、 738.25，求此物体的平均质量、平均 误差 和标准误差 9. 测量某电路的电流 I=22.5mA，电压 U=12.6V， 测量的标准差分别为 = 0.5， = 0.1，求所 耗功率 P=UI 及其标准差 10将下列数据舍入到小数点后 3 位： 3.14159=3.142 ； 2.71729=2.717；4.510150=4.510； 3.21650=3.216； 5.6235=5.624； 7.691499=7.691。 11. 根据某次实验获取的数据，用回归分析法求出
10、与 的近似关系。 1 2 3 4 5 6 7 X 385.73 380.59 373.76 364.90 358.49 351.31 345.60 Y 226.24 236.92 244.99 257.00 268.24 277.50 287.54 12. 对 某电 阻 进行了 12 次 等精度测量，测得的数值（ ） 为 20.46、 20.52、 20.50、20.52、 20.48、 20.47、 20.50、 20.49、 20.47、 20.49、 20.51、 20.51， 若要求 置信概率 95%，其真值的置信区间是多 少 ？ 13. 对 某电压三 组 不等精密度测量 的 算术平均
11、值分别为 20.5V、 20.1V、 20.3V，标准差分别为： 0.05、 0.02、 0.10。求电压 的估计值和标准 偏差。 14：用一个测量系统测量电压，由使用的经验可知测量系统的不确定度 1%，某次测量共计获取了 16 个数据，按时间顺序列在下表所示。试分析测量误差并且给出被测电压的数值。 1 2 3 4 5 6 7 8 205.3 204.94 205.63 205.24 206.65 204.97 205.36 205.16 9 10 11 12 13 14 15 16 205.71 204.70 204.86 205.35 205.21 205.19 205.21 205.32 第四章 1. 理想的测量系统应该具有什么 关系？ 理想的测量系统应该具有单值的、确定的输入输出关系。对于每一输入量都应该只有单一的输出量与之对应。 2. 衡量测量系统静态特征的主要指标有 哪些 ？ 灵敏度非线性度回程误差重复性 3. 测量系统的动态特性是 指什么？ 测量系统的动态特性是指测量系统对随时间变化的输入量的响应特性 4. 实现不失真测量的理想条件是什么？ 对一个理想的测量系统，必须能够精确地复制被测信号的波形，且在时间上没有任何的延时从频率上分析，要求测量系统的频率响应函数 H(w)满足放大倍数为常数，相位为零 。 5. 电子信息系统中噪声产生的三种主要机制是 什么？
