文档介绍：包装测试技术
主讲教师:谷吉海
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5/14/2018
哈尔滨商业大学轻工学院
本章主要内容
信号的分类与描述
周期信号与离散频谱
瞬变非周期信号与连续频谱
随机信号
第一章信号及其描述
学习要求:
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5/14/2018 12:31 PM
本节主要内容
信号的分类
信号的时域和频域描述
信号的及分类与描述
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信号常按以下方法进行分类
按数学关系分为确定性信号和非确定性信号
信号的分类
按取值特征
按能量功率
分为连续信号和离散信号
分为能量信号和功率信号
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信号的分类
一、确定性信号和非确定性信号
确定性信号
非确定性信号
(随机信号)
周期信号
非周期信号
简单(谐波)周期信号
复杂(一般)周期信号
准周期信号
瞬态非周期信号
平稳随机信号
非平稳随机信号
各态历经随机信号
非各态历经随机信号
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1. 周期信号(简单周期和复杂周期信号)
按一定的时间间隔周而复始重复出现的信号,称为周
期信号。可表达为
x(t)= x(t+nT)(n=1,2,3,…)
信号的分类
(1)简单周期信号
单自由度系统作无阻尼自由振动时,
其位移x(t)可用下式来确定其瞬时位
置
简单周期信号
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信号的分类
(2)复杂周期信号
机械系统中,回转体不平衡引起的振动,往往也是一种周
期性运动。例如,下图是某钢厂减速机上测得的振动信号波
形(测点3),可以近似地看作为周期信号。
图1-3某钢厂减速机振动测点布置图
图1-2 减速机测点3振动信号波形
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(2)复杂周期信号
信号的分类
由此可知:复杂周期信号可以展成一系列频率成比例的正弦波。或者说复杂周期信号是由若干个频率比成有理数的谐波合成的信号。
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图1-4 复杂周期信号波形
复杂周期信号
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图1-5 准周期信号波形
不具有周期重复性的信号称为非周期信号。
(1)准周期信号由两种以上的周期信号合成,但各
信号频率比不成有理数。无法按某一时间间隔周而复始重复出现。
如:x(t) = sin(t)+sin(√)
信号的分类
2. 非周期信号(准周期和瞬态非周期信号)
(2)瞬态非周期信号持续时间有限或随时间的增
长衰减至零的信号。如:有阻尼自由振动:
x(t)= x0e-t . sin(0t+0)
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图1-6 有阻尼自由振动信号波形
瞬态信号
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信号的分类
3. 非确定性信号(随机信号)
不能用确定的时间函数来描述的信号称为非确定性
信号。
信号未来的任何瞬时值不可预测,任何一次观测值只
代表在其变动范围中可能产生的结果之一,其值的变动服从统计规律,所描述的物理现象是一种随机过程, 描述随机信号必须用概率和统计的方法。
例如,汽车奔驰时所产生的振动、飞机在大气流中的
浮动、树叶随风飘荡、环境噪声等。
图1-7 加工螺纹过程中车床主轴受环境影响的振动信号波形
(1)平稳随机信号信号的统计特征参数不随时间而变化信号。
(2)各态历经随机信号在平稳随机信号中,若任一
单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征,这种随机信号称为各态历经随机信号。
须说明的是,实际物理过程往往是很复杂的,既无理想的确定性,也无理想的非确定性,而是相互参杂的。
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噪声信号(平稳)
噪声信号(非平稳)
统计特性变异
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