1、机械工程测试技术习题集机械工程测试技术教学组燕山大学机械工程学院1目 录第一部分 信号分析 .2一、 选择题 .2二、 填空题 .5三、 计算题 .6第二部分 测试系统 .9一、 选择题 .9二、 填空题 .10三、 计算题 .11第三部分 信号的获取 .13一、 选择题 .13四、 填空题 .14五、 简答题 .15六、 计算题 .15第四部分 信号处理 .17一、 选择题 .17二、 填空题 .19三、 简答题 .20四、 分析题 .21机械工程测试技术习题2第一部分 信号分析一、 选择题1 如果周期函数 是一个奇函数，则傅里叶系数 ， 和 中 )(tx0anb。A、 ， B、 C、 是偶
2、函数0nanbn2 下列信号中， 是周期信号。A、 B、 C、atex)( )cos()5s()00tttxt3 信号 的基频为 。)3cos()()00ttxA、 B、 C、002034 具有离散频谱的信号 。A、一定是周期信号 B、一定是非周期信号 C、可能是周期信号也可能是非周期信号5 已知周期信号的周期为 T，则该信号的基频为 。A、 B、 C、T122T6 若 的傅里叶变换为 =1，则下面结论中不成立的是 )(tx)(fXA、 B、 C 、t1tx)(tx7 下面说法中不正确的是 。A、脉冲函数的傅立叶变换仍然是脉冲函数 B、脉冲函数的函数值等于无穷大C、脉冲函数的作用时间等于无穷小
3、8 准周期信号属于 信号。A、周期 B、非周期 C、随机9 准周期信号的频谱是 频谱。A、连续 B、离散 C、均匀10 下面函数中，属于准周期函数的是 A、 B、 C、)3sin()i(tttx )sin()i(tttxsin)t11 设周期信号 的复数傅里叶系数为 （n 为整数） ，则 与 一定 txcncA、相等 B、互为相反数 C、共轭12 若 的频谱为 ，则频谱为 的时域函数为 )(t)(fX)(0fX机械工程测试技术习题3A、 B、 C、tfjetx02)()(0txtfjetx02)(13 若 的频谱为 ，则 的频谱为 。 （a 为常数）fX(atA、 B、 a1 C、)(afX)
4、(fX14 若 的频谱为 ， 的频谱为 ，则 的频谱为 tx)(ftyY)(tyxA、X(f) Y( f) B、 C 、fYX)(f15 若 的频谱为 ，则 的频谱为 tx)(2)(dtxA、X(f) B、 C 、2fX2)(fjX16 若 的频谱为 ，则 的频谱一定为 )(tx)()(tA、 B、 C、ff )(f17 实偶函数的傅里叶变换一定是频率的 函数。A、实偶函数 B、虚奇函数 C、 函数csin18 若 的频谱为 ，则 的频谱为 )(tx)(fX)(txA、 B、 C、f fXf19 若 的傅里叶变换为 ，则 的傅里叶变换为 )(t )()(0tA、 B、 C、0fX02tfje0
5、2tfje20 等于 )(txtA、 B、 C、)(0x0 )(0txt21 描述周期信号的数学工具是 。相关函数 B傅氏级数 傅氏变换 拉氏变换22 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的 。相位 B周期 振幅 频率23 复杂周期信号的频谱是 。离散的 B连续的 函数 sinc 函数 24 如果一个信号的频谱是离散的，则该信号的频率成分是 有限的 B无限的 可能是有限，也可能是无限的25 下列函数表达式中， 是周期信号。当 0t10cos5t )(tx0 当 0t机械工程测试技术习题4B +tttx10cos20sin5)(t)C +et()26 多种信号之和的频谱是 。离散的 B连续的 随
6、机性的 周期性的27 描述非周期信号的数学工具是 。三角函数 B拉氏变换 傅氏变换 傅氏级数28 下列信号中， 信号的频谱是连续的。 )3sin()sin()( 21ttAtxB . t50i35C . etxts)(29 连续非周期信号的频谱是 。离散、周期的 B离散、非周期的 连续非周期的 连续、周期的10. 时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分 - 。不变 B增加 减少 变化不定30 将时域信号进行时移,则频域信号将会 。扩展 B压缩 不变 仅有移项31 已知 为单位脉冲函数，则积分 的函)(,sin12)(ttx dttx)2()数值为 。6 B0 12 任意值32 如果信号
7、分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度 ，则也可以满足分析要求。放快 B放慢 反复多放几次 33 如果 1，根据傅氏变换的 性质，则有 。)(t: )(0t:0tje时移 B频移 相似 对称34 瞬变信号 ，其频谱 ，则 表示 。()xt()Xf2()f信号的一个频率分量的能量 B信号沿频率轴的能量分布密度 信号的瞬时功率 35 不能用确定函数关系描述的信号是 。复杂周期信号 B瞬变信号 随机信号 36 两个函数 和 ，把运算式 称为这两个函数的 1()xt2t12()xtd 。机械工程测试技术习题5自相关函数 B互相关函数 卷积 37 时域信号的时间尺度压缩时，则其
8、频谱的变化为 。频带变窄、幅值增高 B频带变宽、幅值压低 频带变窄、幅值压低 D. 频带变宽、幅值增高38 信号 ,则该信号是 。()1txte周期信号 B随机信号 瞬变信号 39 数字信号的特征是 。时间上离散、幅值上连续 B时间、幅值上均离散 时间、幅值上都连续 D. 时间上连续、幅值上量化二、 填空题1. 信号可分为 和 两大类。2. 确定性信号可分为 和 两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。3. 信号的有效值又称为 ，有效值的平方称为 ，它描述测试信号的强度（信号的平均功率） 。4. 绘制周期信号 的单边频谱图，依据的数学表达式是 ，而双边频谱图的()xt依据数学表达式是 。5.
9、 周期信号的傅氏三角级数展开式中： 表示 ， 表示 ， 表示nanb0a， 表示 ， 表示 ， 表示 。nAn07. 工程中常见的周期信号，其谐波分量的幅值总是随谐波次数 n 的增加而 的，因此，没有必要取那些高次的谐波分量。8. 周期方波的傅氏级数： 周期三角波的傅10021()(coss3)Axttt氏级数： ，它们的直流2024()cs59Axt分量分别是 和 。信号的收敛速度上，方波信号比三角波信号 。达到同样的测试精度要求时，方波信号比三角波信号对测试装置要求有更宽的 。9. 窗函数 的频谱是 ，则延时后的窗函数 的频谱应是 ()tsincf ()2t。10. 信号当时间尺度在压缩时
10、，则其频带 其幅值 。例如将磁带记录仪 即是例证。11. 单位脉冲函数 的频谱为 ，它在所有频段上都是 ，这种信号又称 ()t。机械工程测试技术习题612. 余弦函数只有 谱图，正弦函数只有 谱图。13. 因为 为有限值时，称 为 信号。因此，瞬变信号属于 2lim()Txtd()xt，而周期信号则属于 。14. 计算积分值： 。(5)tte15. 两个时间函数 和 的卷积定义式是 。1xt2t16. 连续信号 与单位脉冲函数 进行卷积其结果是： * =()0()t()xt0)t。其几何意义是： 。17. 单位脉冲函数 与在 点连续的模拟信号 的下列积分：0()tt()ft。这一性质称为 。0
11、()fttd18. 已知傅氏变换对 1 ，根据频移性质可知 的傅氏变换为 。:()f02jfte19. 已知傅氏变换对： 和 ，当 时，xt1X2()xt:2()Xf12()()xtxt则 =。()Xf20. 非周期信号，时域为 ，频域为 ，它们之间的傅氏变换与逆变换关系式()xt()f分别是 =， =。()f三、 计算题1. 周期三角波如图 1-53 所示，其数学表达式为当 t 0 4AtT2T=()xt当 0 t t求出傅氏三角函数展开式并画出单边频谱图。机械工程测试技术习题7图 1-53 周期三角波 图 1-54 周期锯齿波2. 锯齿波信号如图 1-54 所示，求傅氏三角函数展开式，并画
12、出其单边频谱图。3. 三角波脉冲信号如图 1-55 所示。其函数及频谱表达式为当 t 02()At2= 当 0 t ()xt0 当 t2=()Xf2sin()Afc求：当 = 时，求 及 的表达式。1()xtd1xt1f4. 一时间函数 及其频谱函数 如图 1-56 所示已知函数()f()F（设 ） ，示意画出 和 的函数图形。当()xt0cost0m:()xtX 时， 的图形会出现什么情况？（ 为 中的最高频率分量的0m()Xmf角频率。 ）(a) (b)图 1-565. 图 1-57 所示信号 及其频谱 。试求函数 的傅()at()Af 0()(1cos2)ftaft氏变换 并画出其图形。
13、(FftT-T 0A-Ax(t)x(t)A-At- 2TA0 t- 22x(t)图 1-55 三角脉冲t0f(t) 0 m- mF( )0 t(t)0 fA(f)机械工程测试技术习题8图 1-576. 求图 1-58 所示三角波调幅信号的频谱。图 1-58 图 1-597. 求图 1-59 所示三角波调幅信号的频谱。0cost- 22tf(t)t00f(t)11-1机械工程测试技术习题9第二部分 测试系统一、 选择题1. 装置传递函数 的分母与 有关。()HsA.输入量 B.输入点的位置 C.装置的结构 ()xt2. 非线性度是表示定度曲线的程度。A.接近真值 B.偏离其拟合曲线 C.正反行程
14、的不重合 3. 测试装置的频响函数 是装置动态特性在 中的描述。()HjA.幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域4. 用常系数微分方程描述的系统称为 系统。A.相似 B.物理 C.力学 D.线性5. 下列微分方程中 是线性系统的数学模型。A. B.25dydxtt2dyxttC.210t6. 线性系统的叠加原理表明 。A.加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数7. 测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为 。A.精度 B.灵敏度 C.精密度 D.分辨率8. 一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围 。A.越宽 B.越窄 C.不变 9. 测试过程中，量值随时间而变化的量称为 。A.准静态量 B.随机变量 C.动态量10. 线性装置的灵敏度是 。A.随机变量 B.常数 C.时间的线性函数11. 若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为 则该系12(),Hs统总的传递函数为 。若两个环节并联时，则总的传递函数为 。A. B. C. D.12()Hs1()s2H12()s12()s12. 输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是 。A.幅频特性 B.相频特性 C.传递函数 D.频率响应函数
