机械工程测试技术（第3版）课件：信号的描述方法_第1页
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文档简介

•方法一：时域描述法x(t)---t

，主要反映信号的幅值与时间的变化关系时域分析方法-信号时域分析(线性系统叠加原理)–微分或差分方程–单位脉冲响应和单位序列响应-卷积积分的应用及其数学描述•方法二：频域描述法将x(t)---t变换为X(f)---f，X(O)---

O主要描述信号的幅值、相位与频率的变化关系。

信号的描述方法一、

信号的时域波形分析信号的时域波形分析是最常用的信号分析手段，用示波器、万用表等普通仪器直接显示信号波形，读取特征参数。Pp-p2

、周期T，频率f=1/T3

、峰值P

，双峰值Pp-pP1、信号波形图ATt4

、均值均值E[x(t)]表示集合平均值或数学期望值。

x

=E[x(t)]=lim

j0

x(t

)dtTT均值反映了信号变化的中心趋势，也称为直流分量T

—

”

x5

、

均方值均方值E[x2(t)]

，表达了信号的强度；其正平

方根值(均方根值)

，又称为有效值(RMS)

，也是

信号平均能量的一种表达。

2

x

=E[x

2

(t)]=

limj0

x

2

(t)dtTTT

—

6

、方差信号x(t)的方差定义为：Q2x

=E[(x(t)E[x(t)])2

]=lim

l0

(x(t)x

)2

dtTT方差：反映了信号绕均值的波动程度大方差小方差T—

二、

信号的幅值域分析1

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。p

(

x

)

=

lim

x

—

0以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内

出现的频次为纵坐标进行统计分析的一种方法9

08

07

06

05

04

03

02

01

00-

11概率密度函数-

0

.

5

0

.

5归一化2

直方图直方图三、信号的频域分析信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)

变换为频域信号X(f)

，从而帮助人们从另一个角度

来了解信号的特征。傅里叶变换X(t)=

sin(2πnft)0tf0

SPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPzHG5.62-zHk9REANALYZANALYZANALYZANALYZANALYZANALYZMUTRTRECECSPSP8563A什么是频域？我们看到的世界都以时间贯穿。股票的走势、人的身高、汽车的轨迹都随时间发生改变。这种以时间作为参照来观察动态世界的方法我们称其为时域分析。世间万物都在随着时间不停的改变，并且永远不会静止下来。但如果用另一种方法来观察世界的话，你会发现世界是永恒不变的，这个静止的世界就叫做频域。这是音乐在频域的样子。所以频域这一概念对大家都不陌生，只是没意识到而已。一段音乐是一个随着时间变化的震动，音乐的时域图如下：但对于乐器行家来说，音乐更直观的理解是这样的：时域：我们观察到钢琴的琴弦一上一下的摆动。在频域，只有一个永恒的音符。将上面两图简化：2024年8月19

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