【作业】信号及其描述 信号及其描述单元作业
1、 问题:
评分规则: 【 答对（1）是瞬变信号、（2）是准周期性、（3）是周期信号， 每答对1个得3分；答对（1）瞬变信号频谱为连续谱、（2）准周期性的频谱谱线间比不是有理数、（3）周期信号的频谱谱线间为有理数，每答对1个得3分。
】
2、 问题:
评分规则: 【 
】
3、 问题:
评分规则: 【 
】
4、 问题:
评分规则: 【 
】
5、 问题:
评分规则: 【 
】
6、 问题:***本单元所有题目用文字叙述回答即可，不需要上传附件。1）什么叫测试，什么叫测量，两者的区别在哪里？2）测试技术的任务主要有哪五方面？3）通过本课程的学习，要求学生具有哪些能力？4）图0.1 测试系统的组成中“激励装置”的作用是什么？
评分规则: 【 1）测量是指确定被测对象属性量值为目的的全部操作。测试是具有试验性质的测量，或者可以理解为测量和试验的综合。 （5分）2）测试技术的任务主要有以下五个方面： （1） 在设备设计中，通过对新旧产品的模型试验或现场实测，为产品质量和性能提供客观的评价，为技术参数的优化和效率的提高提供基础数据；（2）在设备改造中，为了挖掘设备的潜力，以便提高产量和质量，经常需要实测设备或零件的载荷、应力、工艺参数和电机参数，为设备强度校验和承载能力的提高提供依据；（3）在工作和生活环境的净化及监测中，经常需要测量振动和噪声的强度及频谱，经过分析找出振源，并采取相应的减振、防噪措施，改善劳动条件与工作环境，保证人的身心健康；（4）科学规律的发现和新的定律、公式的诞生都离不开测试技术。从实验中可以发现规律，验证理论研究结果，实验与理论可以相互促进，共同发展； （5）在工业自动化生产中，通过对工艺参数的测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。（5分） 3）通过本课程的学习，要求学生能做到： （1）掌握测试技术的基本理论，包括信号的时域和频域的描述方法、频谱分析和相关分析的原理和方法、信号调理和信号处理基本概念和方法； （2）熟练掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围； （3）具有测试系统的机、电、计算机方面的总体设计能力； （4）具有实验数据处理和误差分析能力。 （5分）4）有些信息在测试时无法显现或显现的不明显，如静止的樑的固有频率。这时候需要通过激励装置作用于被测对象，使之产生出我们要获取的信息载于其中的一种新的信号。这就是激励装置的作用。（5分）
】
7、 问题:***本单元所有题目用文字叙述回答即可，不需要上传附件。以下信号，
1）哪个是周期信号? 哪个是准周期信号? 哪个是瞬变信号?2）它们的频谱各具有哪些特征?
评分规则: 【 1）（1）非周期信号；（2）准周期信号；（3）周期信号。（10分）2）周期信号频谱特点是： （1）周期信号的频谱是离散的，每条谱线表示一个谐波分量； （2）每条谱线只出现在基频整数倍的频率上； （3）各频率分量的谱线高度与对应谐波的振幅成正比，谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小。 准周期信号频谱特点：频谱仍旧是离散的，每条谱线表示一个谐波分量。但频谱谱线之比不再是有理数。 非周期信号是连续谱。（10分）
】
8、 问题:***本单元所有题目用文字叙述回答即可，不需要上传附件。对于下图，请：1）分别说明3张图（左边上下2张图，右边1张图）分别代表了什么？（5分）2）对于右图，请解释各曲线分别代表了什么（15分）
评分规则: 【 1）图中左边2图分别为 周期方波 在频域上的幅频图和相频图。（3分） 图中右边为周期方波（最左边），其在时域分解（中间4条正弦曲线），以及在频域分解的幅频图和相频图。（5分）2） 最左边为周期方波，周期为T；（3分） 中间4条正弦曲线为方波在时域展开的前四项，4条正弦曲线对应频率为基频的1、3、5、7倍；（3分） 右边图为中间4条正弦曲线的幅值最大值在幅频图上的投影，也即幅频图；（3分） 下面图为中间4条正弦曲线的过零点在相频图上的投影，也即相频图。（3分）
】
9、 问题:***本单元所有题目用文字叙述回答即可，不需要上传附件。对于脉冲函数：1）用文字阐述什么叫单位脉冲函数？“单位”体现在哪里？工程中哪些现象可以认为是脉冲函数？（7分）2）单位脉冲函数函数的频谱为什么称为“均匀谱”？利用均匀谱概念解释工程中用锤子敲击被测对象，如悬臂梁，获取其固有频率的原理。（7分）3）周期单位脉冲序列（采样函数）与单位脉冲函数在时域和频域有什么相同点、不同点？（6分）
评分规则: 【 1）单位脉冲函数是指t=0时，幅值等于
；t
0时，幅值为0。（2分） 所谓“单位”是指其曲线下面积为1（整个时域上积分为1）。（2分） 工程中瞬间作用力、材料突然断裂、撞击、爆炸等都可以被认为是脉冲函数。（3分）2）因为单位脉冲函数的傅里叶变换为1，频谱具有等强度、无限宽广的频谱，所以被称为“均匀谱”。（3分） 工程中采用锤击法，对被测物体采用快速锤击，相当于施加了一个脉冲函数，其频谱为均匀谱，因此，可以激起被测物体的固有频率。通过传感器拾取振动信号通过分析可以得到其固有频率。（4分）3）周期单位脉冲序列（采样函数）与单位脉冲函数，在时域都是脉冲形式。但单位脉冲函数为非周期函数，周期脉冲序列为周期函数。（3分） 在频域上，单位脉冲函数表现为均匀谱，周期脉冲序列则还是周期脉冲序列，其周期为时域脉冲周期的倒数。（4分）
】
10、 问题:***本单元所有题目用文字叙述回答即可，不需要上传附件。1）对于正余弦函数，阐述通过周期函数复指数展开式获得其
，
，
，从而得到其频谱函数。（6分）2）由于正余弦函数不满足绝对可积条件，不能直接对之进行傅里叶变换。阐述如何通过欧拉公式等获得其傅里叶变换展开？由这个特性，可以进一步得到哪些结论（8分）3）阐述双边幅值谱与单边幅值谱之间的关系。（6分）
评分规则: 【 1）对于正弦、余弦函数，采用欧拉公式展开后，可以获得复指数展开式中对应Cn系数的值，即余弦函数的 c-1= 1/2，c1= 1/2，cn= 0（n=0, 
1, 
2, 
3, …），正弦函数的 c-1= j/2，c1= -j/2，cn= 0（n=0, 1, 2, 3, …）。据此，可以获得其频谱函数。2）采用欧拉公式展开式获得正余弦函数的e指数展开式，再通过频移特性，可以获得正余弦函数的傅里叶变换。（4分） 由于任何周期函数都可以展开为正余弦函数的形式，因此，利用该特性，周期函数也可以采用傅里叶变换进行分析。（4分）3）双边幅值谱一定是对称的，且与单边幅值谱存在确定关系：频谱的频率相同，双边频谱的幅值为单边频谱幅值的一半（除0Hz），在0频率处双边谱幅值与单边谱幅值相等。
】
【作业】信号分析与处理 单元作业-信号分析与处理
1、 问题:已知信号的自相关函数
求该信号的均方值。
评分规则: 【 
】
2、 问题:
评分规则: 【 
】
3、 问题:
评分规则: 【 
】
4、 问题:
评分规则: 【 
】
5、 问题:
评分规则: 【 
】
6、 问题:简述：1）信号分析和信号处理的目的；2）信号分析与信号处理的基本概念与主要内容。（用文字叙述回答即可，不需要上传附件。）
评分规则: 【 1）信号分析与信号处理的目的（1）剔除信号中的噪声和干扰，提高信噪比；（2分）（2）消除测量系统误差，修正畸变的波形；（2分）（3）强化、突出有用信息，削弱信号中的无用部分；（2分）（4）将信号加工、处理、变换，以便更容易识别和分析信号的特征，解释被测对象所表现的各种物理现象。（2分）
2）信号分析与信号处理的基本概念与主要内容信号分析与信号处理密切相关，二者并没有明确的界限。其概念与内容一般描述如下：（1）信号分析是指能够简单、直观、迅速地研究信号的构成和特征值分析的过程；（3分）（2）信号处理是指经过必要的变换、处理、加工才能获得有用信息的过程；（3分）（3）信号分析包括信号的时域分析、幅值域分析、相关分析等；（3分）（4）信号处理包括功率谱分析、系统响应分析、相干分析、倒谱分析等；（3分）
】
7、 问题:简述相关的概念，对于确定性信号与随机信号，两变量间相关程度的表示方法是什么？如何判断两个变量是否相关；描述利用相关分析测量钢带传送速度的工作原理。（用文字叙述回答即可，不需要上传附件。）
评分规则: 【 1）相关的基本概念相关是指两个变量之间的线性关系。（2分）对于确定性信号，两个变量之间相关程度可用函数关系描述；（2分）对于随机变量，两者之间的相关程度可以通过统计方法进行描述；（2分）
2）如何判断两个变量是否相关两个变量是否相关是通过相关系数判断。（2分）相关系数绝对值为1，表明两个变量完全相关，呈理想的线性关系；（2分）相关系数为0，表明两个变量完全无关。（2分）
3）描述利用相关分析测量钢带传送速度的工作原理（1）传感器布置：沿钢带输送方向间隔一定距离布置两个传感器，检测钢带表面形貌数据；（2分）（2）相关分析：两个传感器连线与钢带运动方向一致，其检测信号是相关的，将两传感器输出信号进行互相关分析（互相关函数）；（2分）（3）获取传送时间：利用相关函数分析求得两信号间的延时，即为钢带由一传感器运动至另一传感器的传送时间；（2分）（4）计算钢带传送速度：传送速度为两传感器间距除以传送时间。（2分）
】
8、 问题:简述数字信号处理的基本步骤及各环节的主要功能；针对振动信号的数据采集，说明振动信号调理主要功能及其对信号产生的作用；如被测振动信号中最高频率为600Hz，如何设置采样频率？为什么？（用文字叙述回答即可，不需要上传附件。）
评分规则: 【 1）简述数字信号处理的基本步骤及各环节的主要功能数字信号处理基本步骤主要包括4个环节：（1）信号调理信号调理的目的是把信号调整为便于数字处理的形式，包括电压幅值处理、抗混滤波、交直流分离、调制与解调。（2分）（2）模数转换模数转换包括时间上对原信号等间隔采样，将连续信号转换为一般离散信号；幅值量化，将模拟量转换为数字量，将一般离散信号转换为数字信号。（2分）（3）数字信号分析数字信号分析是在信号分析仪器或计算机上对信号进行处理。包括信号截断、数字滤波、相关分析、频域分析、统计分析等。（2分）（4）结果输出运算结果的显示或打印。（2分）
2）针对振动信号的数据采集，说明振动信号调理主要功能及其作用。电压幅值处理：传感器信号为微弱信号，当A/D位数有限时，结合A/D电压输入范围，为保证后续采样幅值精度，需要进行放大处理。（2分）抗混滤波：一般为低通滤波器，限制信号中最高频率成分，以满足采样定理要求。（2分）交直流分离：将信号中直流分量隔离，交直流分别进行采集。（2分）
3）如被测振动信号中最高频率为600Hz，如何设置采样频率？为什么？信号采集频率不低于1200Hz，一般设为1536Hz以上。（3分）原因：主要是为了满足采样定理要求，采样频率大于等于信号最高频率的2倍，通常至少达到2.56倍。（3分）
】
9、 问题:简述泄漏的基本概念与产生原因，并给出减少泄漏的措施；列出3个常用窗函数，并对比其特点。
评分规则: 【 1）泄漏的基本概念与产生原因泄漏的基本概念：由于时域信号取样时所采用的截断函数频谱为无限带宽函数，所以即使x(t)为带限信号，经截断后必然成为无限带宽信号，这种信号能量在频率轴分布扩展的现象称为泄漏。（4分）泄漏产生原因：计算机处理的数据长度是有限的，进行数字信号处理必须对过长时间历程的信号进行截断处理，截断必然导致泄漏。（4分）
2）减少泄漏的措施（1）提高截断信号长度，即提高矩形窗宽度，此时sinc函数主瓣变窄，旁瓣向主瓣密集，由于旁瓣衰减较快，故可减小泄漏，但显然采样点数随之提高，增加计算负担。（3分） （2）采用其它窗函数。一个好的窗函数应当：主瓣尽可能窄（提高频率分辨力）、旁瓣相对于主瓣尽可能小，且衰减快（减小泄漏）。（3分）
3）列出3个常用窗函数，并对比其特点常用窗函数有矩形窗函数、汉宁窗函数、哈明窗函数等。（3分）矩形窗主瓣最窄，哈明窗旁瓣最小，汉宁窗旁瓣衰减速度最快。（3分）
】
10、 问题:简述采样定理与栅栏效应的概念；阐述整周期采样时采样参数设置过程，若一信号频率为300Hz，如何设置采样参数（采样频率与采样点数）以满足整周期采样要求？
评分规则: 【 1）采样定理的概念若原始信号是带限信号，则采样后信号频谱不发生重叠的条件为：fs³2fh。fh为信号中的最高频率。
2）栅栏效应的概念频谱的离散取样造成了栅栏效应，经频域采样后的频谱仅在各采样点上存在，而非采样点的频谱则被“挡住”无法显示（视为0）。（3分）在时域，只要满足采样定理，不会丢失信号信息，但在频域，栅栏效应则有可能丢失重要的或具有特征的频率成分（由于泄漏，丢失频率成分附近的频率有可能存在），导致谱分析结果失去意义。（3分）
3）阐述整周期采样时采样参数设置过程，若一信号频率为300Hz，如何设置采样参数（采样频率与采样点数）以满足整周期采样要求？整周期采样设置步骤：设置每周期采样点数，一般设为8、16、32、64、128等，根据待测信号频率，可以计算得到采样频率，同时也能满足采样定理的要求，即采样频率为每周期采样点数乘待测信号频率。设置采样周期数，则可以得到采样长度，即采样长度为每周期采样点数与采样周期数的乘积。（5分）若信号频率为300Hz，设置每周期采样点数为128，则采样频率为37.4KHz。采样周期数设为16，则采样长度为2048。（所选参数不通过，结果不唯一）（4分）
】
【作业】测试系统的特性 测试系统的特性作业
1、 问题:一时间常数为2s的温度计测量炉温，当炉温在200~4000C之间，并以150s为周期，按正弦规律变化时，温度计输出的变化范围是多少？
评分规则: 【 
】
2、 问题: 简述定常线性系统频率保持特性的含义，并举例说明其在工程测试中的作用。
评分规则: 【 定常线性系统频率保持特性的含义是若系统输入为简谐信号，则其稳态输出也为同频简谐信号。
若系统输入是简谐信号，而输出却包含其它频率成分，则可以断定这些成分是由外界干扰、系统内部噪声、非线性环节或是输入太大使系统进入非线性区域所引起。
在工程测试，例如故障诊断中，输入（故障）未知，根据检测到的故障信号，利用频率保持特性就可以知道输入（故障）的频率成分，消除该频率成分，即消除了故障。
】
3、 问题:把灵敏度为404ⅹ10- 4pc/pa的压电式力传感器与一台灵敏度调到0.226mv/pc的电荷放大器相接，求其总灵敏度。若要将总灵敏度调到10ⅹ106mV/pa，电荷放大器的灵敏度应作如何调整？
评分规则: 【 总灵敏度=404ⅹ10- 4pc/paⅹ0.226mv/pc＝9.1304×10-3mv/Pa
电荷放大器的灵敏度＝10ⅹ106mV/pa/404ⅹ10- 4pc/pa＝2.475×105 V/pc
】
4、 问题:简述测试系统频率响应函数、 脉冲响应函数、传递函数之间的关系。
评分规则: 【 频率响应函数是描述系统的简谐输入和其稳态输出之间的关系，是在频域中描述和考察系统特性。
脉冲响应函数是对系统动态响应特性的一种时域描述。
频率响应函数与传递函数之间的关系：
脉冲响应函数与传递函数之间的关系：
脉冲响应函数与频率响应函数之间的关系：
】
5、 问题:简述实现不失真测试的条件，有哪几种失真。
评分规则: 【 幅频特性A(w)在x(t)的频谱范围内为常数。
相频特性j(w)与w成线性关系，为一经过原点的直线
幅值失真：A(w)不等于常数时引起的失真。
相位失真：j(w)与w间的非线性引起的失真。
】
6、 问题:简述通过阶跃响应法求取一阶系统动态特性参数的两种方法。
评分规则: 【 将阶跃响应曲线达到其最终稳态值的63.2%所经过的时间作为时间常数。
根据一阶系统对单位阶跃输入信号的响应，
可以得到，表明，t与ln(1-y(t))成线性关系。
因此，根据测量所得的y(t)值作出ln(1-y(t)) — t曲线，即可由其斜率确定时间常数。
】
7、 问题:用时间常数为0.5的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s和5s，问幅值误差是多少？
评分规则: 【 设输入信号幅值为A，则
当被测信号的周期为2s时
幅值误差为
当被测信号的周期为5s时
幅值误差为
】
8、 问题:已知某测试系统传递函数 
，当输入信号分别为 
时，试分别求系统稳态输出。
评分规则: 【 幅频特性
相频特性
系统的稳态输出y1为
系统的稳态输出y2为
】
9、 问题:采用两种不同方法测量L1=100mm的尺寸，绝对误差e分别为e1=10um,e2=8um.采用第三种方法测量L2=80mm的尺寸，绝对误差e3=7um.请问哪种方法测量精度高？
评分规则: 【 方法一相对误差：e1/L1=10um x0.001/100mm=0.01%
方法二相对误差: e2/L1=8um x0.001/100mm=0.008%
方法三相对误差: e3/L2=7um x 0.001/80mm=0.009%
可见：方法一精度最低，方法二精度最高。
】
10、 问题:经检定发现，量程为250v的1.5级电压表在126v处的示值误差最大，为5v。问该电表是否合格？
评分规则: 【 电工仪表的精度等级分为七级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级。如某级仪表为0.5级，表示该仪表的最大相对误差不大于0.5%。
1.5级表的最大允许引用误差为1.5%
该电压表的最大引用误差为：q=(5v/250v)x100%=2%
因为q=(5v/250v)x100%=2%>1.5%所以该电压表不合格。
】
11、 问题:一时间常数为2s的温度计测量炉温，当炉温在2000~4000C之间，并以150s为周期，按正弦规律变化时，温度计的输入 信号的稳态信号值是多少？温度的输入 信号幅值是多少？输入信号的频率是多少？温度计是几阶系统？
评分规则: 【 稳态值：300
幅值是100.
输入信号的频率是：f=1/150=0.0067HZ
一阶系统。因为已知时间常数。
】
12、 问题:用时间常数为T的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，请问系统时间常数对幅值误差有影响吗？系统时间常数变大，被测参数的最高频率变大还是变小？如系统时间常数变小，幅值误差变大还是变小？输入信号频率对幅值误差有影响吗？如希望被测参数的最高频率变大，系统时间常数怎么改变？如希望被测参数的相位误差变小，系统时间常数怎么改变？
评分规则: 【 系统时间常数对幅值误差有影响
时间常数变大，被测参数的最高频率变小。因为转角频率变小。
如系统时间常数变小，幅值误差是变小。因为转角频率变大。
输入信号频率对幅值误差有影响。
如希望被测参数的最高频率变大，系统时间常数变小，转角频率变大，使得近似为直线段变长。
如希望被测参数的相位误差变小，系统时间常数变小。
】
13、 问题:已知某测试系统传递函数 ，当输入信号分别为 时，请问系统是几阶系统？输入信号的频率分别为多少Hz?测试哪个信号的幅值误差大？为什么？测试哪个信号的相位误差小？
评分规则: 【 一阶系统。
f1=0.5Hz；
f2=2Hz.
系统的稳态输出y2的幅值误差大。
因为信号x2频率比x1的大，它等于系统的转角频率。
系统的稳态输出y1的相位误差小。
】
【作业】传感器 传感器单元作业
1、 问题:（1）金属电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？（10分）（2）它们各有什么特点。（10分）
评分规则: 【 （1）前者是利用金属电阻丝尺寸形变引起阻值的变化，后者是利用半导体电阻率变化引起阻值变化。
（2）金属电阻丝应变片的特点：性能稳定、精度高、测量范围广，能适应较大的振动和冲击，抗辐射能力强。半导体应变片的特点：灵敏度高、分辨率高、频率响应高，可测量低频加速度和直线加速度。
】
2、 问题:1、某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径r=4mm，工作初始极板间距离δ0=0.3mm，介质为空气。问:(1) 如果极板间距离变化量Δδ=士2μm，电容的变化量ΔC是多少?（10分）(2) 如果测量电路的灵敏度K1=100mV/pF，读数仪表的灵敏度K2=5 格/mV，在Δδ=±2μm 时，读数仪表的变化量为多少?（10分）
评分规则: 【 
】
3、 问题:2、下图为采用某一种传感器测量不同非电量的示意图。图中被测物体2均为金属材料制成，1为传感器。试问：
（1）该传感器为何种传感器？（6分）（2）图中分别测量的是哪些非电量？（7分）（3）该种传感器有哪些特点？（7分）
评分规则: 【 （1）涡流传感器
（2）（a）测转速 （b）测材料的厚度 （c）计数
（3）非接触测量、灵敏度高、分辨力高、结构简单、使用方便、不受油液等介质影响。
】
4、 问题:两种变气隙可变磁阻式传感器示意图如图（a）、（b）所示：
（1）分别计算两种变气隙可变磁阻式传感器的灵敏度；（14分）（2）相对于非差动式，差动气隙式传感器的优点是什么？（6分）
评分规则: 【 
（2）相对于非差动型，差动气隙式传感器的灵敏度提高了一倍，同时降低了非线性特性。
】
5、 问题:（1）电涡流传感器能够测量塑料物体移动的位移吗？给出理由。（10分）（2）应采取什么改进措施，就可以应用电涡流传感器进行测量了。（10分）
评分规则: 【 （1）电涡流传感器不能测量塑料物体移动的位移。根据电涡流传感器的工作原理，它是用来检测金属材料的。
（2）可以在塑料物体外面覆盖金属层。
】
6、 问题:简述传感器的选用原则。
评分规则: 【 选择合适的传感器是一个较复杂的问题，现就其一般性讨论如下：（1）首先仔细研究测试信号，确定测试方式和初步确定传感器类型；（2）分析测试环境和干扰因素；（3）根据测试范围确定某种传感器；（4）确定测量方式；（5）传感器的体积和安装方式、价格、易维护性等。
当考虑完上述问题后，就能确定选用什么类型的传感器，然后再考虑以下问题；（1）灵敏度；（2）线性范围；（3）响应特性；（4）稳定性；（5）精确度。
】
7、 问题:结构型传感器与物性型传感器的工作原理有何不同？并请举例说明。
评分规则: 【 （1）结构型传感器是依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。如电感式传感器是依靠衔铁位移引起自感或互感的变化；电容式传感器依靠极板间距离变化或极板的有效面积变化等引起电容量的变化。
（2）物性型传感器是依靠敏感元件本身的物理化学性质的变化实现信号变换。如水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用某些物质（如石英晶体）的压电效应。
】
8、 问题:（1）相对于非差动极距变化型电容传感器，差动型电容传感器能提高灵敏度的基本原理是什么？（10分）（2）简述电容传感器测量金属板材在轧制过程中厚度的工作原理。（10分）
评分规则: 【 （1）相对于非差动极距变化型电容传感器，在差动型电容传感器中多了一个差动极板，当差动极板上下移动时，一个电容增大、一个电容减小，总的电容变化量是非差动型的两倍，因此可以使灵敏度提高一倍，同时可以减小非线性误差。
（2）电容传感器的工作极板与金属板材之间形成两个电容C1和C2，其总电容为C= C1+C2。当金属板材在轧制过程中厚度发生变化时，将引起电容量的变化。通过检测电路可以反映这个变化，并转换和显示出金属板材的厚度。
】
【作业】信号调理 信号调理作业
1、 问题:有一倍频程滤波器，中心频率为500Hz，求该滤波器的带宽和上、下截止频率。
评分规则: 【 
】
2、 问题:简述描述实际滤波器性能的特性参数。
评分规则: 【 实际滤波器性能的特性参数主要包括以下几个：1）截止频率——幅频特性值等于 
所对应的频率。
带宽——上下两截止频率之间的频率范围
品质因素—— 
，fn确定，品质因素Q越大，滤波器分辨力越高
纹波幅度d——实际滤波器的通频带内幅频特性可能呈纹波变化，最大变化量称为纹波幅度。
倍频程选择性W ——在上截止频率fc2与2fc2之间，或者在下截止频率fc1与fc1/2之间幅频特性的衰减量，即频率变化一个倍频程的衰减量。
】
3、 问题:设有一低通滤波器，其带宽为400Hz。问如何与磁带纪录仪配合使用，使其分别当作带宽为200Hz和800Hz的低通滤波器使用？
评分规则: 【 在使用过程中，可以将磁带记录仪与低通滤波器按照下图连接。信号——>磁带记录仪——>滤波器
在磁带记录仪中，可以根据傅里叶变换的尺度变换性质，改变带宽。
通过快录慢放使得信号频带变窄，选择k值为0.5，实现800Hz的低通滤波器。
通过慢录快放使得信号频带扩展，选择k值为2，实现200Hz的低通滤波器。
】
4、 问题:简述恒带宽比滤波器的定义，在使用一组恒带宽比滤波器构成一倍频程频谱分析转置必须满足何种条件。
评分规则: 【 恒带宽比滤波器是指具有相同的品质因素，即 
。对于恒带宽比滤波器，中心频率f0越高，带宽越大。
恒带宽比滤波器的低端截止频率fc1与高端截止频率fc2之间满足如下关系：
在使用一组恒带宽比滤波器构成一倍频程频谱分析转置时，对邻接的滤波器组，其中心频率满足
此处 n=1,只要选定n值，即可设计覆盖给定频率范围的邻接式滤波器。
】
5、 问题:简述恒带宽比滤波器和恒带宽滤波器的区别，并分别说明中心频率的变化对于两种滤波器的频率分辨率的影响。
评分规则: 【 恒带宽比滤波器是指滤波器的品质因素保持不变。
恒带宽滤波器是指滤波器的带宽保持不变。
对于恒带宽比滤波器，中心频率越大，带宽越大，频率分辨率越低。恒带宽比滤波器组在低频段内频率分辨率较好，在高频段较差。
对于恒带宽滤波器，滤波器的频率分辨率与中心频率无关，因为滤波器的带宽不变，因此恒带宽滤波器具有相同的频率分辨率。
】
6、 问题:
评分规则: 【 
】
7、 问题: 一个信号具有从100Hz到500Hz范围的频率成分，若对此信号进行调幅，试求：1）调幅波的带宽将是多少？2）若载波频率为10KHz，在调幅波中将出现那些频率成分。
评分规则: 【 调幅波带宽为B=500-100=400Hz。
调幅波频率成份包括-10500~-10100Hz
-9900~-9500Hz
10100~10500Hz
9500~9900Hz
】
8、 问题:请简述三种信号记录装置及其特点。
评分规则: 【 
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