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1、11.0序（Introduction）1.1信號的分類（SignalClassification）1.2信號的描述（SignalDescription）1.3幾種典型信號的頻譜（SeveralTypicalSignal’sSpectrum）1.4隨機信號的描述（DescriptionoftheRandomSignal）信息是事物存在方式和運動狀態(tài)的特征。測試工作是按一定的目的和要求，獲取感興趣的、有限的某些特定信息。信號是信息的載體。工程測試就是信號的獲取、加工、處理、顯示記錄及分析的過程。本章主要介紹信號及其描
2、述的內(nèi)容。1.0序（Introduction）信號（signal）：隨時間或空間變化的物理量。信號是信息的載體，信息是信號的內(nèi)容。依靠信號實現(xiàn)電、光、聲、力、溫度、壓力、流量等的傳輸電信號易于變換、處理和傳輸，非電信號?電信號。信號分析與處理（signalanalysisandprocessing）不考慮信號的具體物理性質(zhì)，將其抽象為變量之間的函數(shù)關(guān)系，從數(shù)學上加以分析研究，從中得出具有普遍意義的結(jié)論。2信號無處不在通信古老通信方式：烽火、旗語、信號燈。近代通信方式：電報、電話、無線通訊?，F(xiàn)代通信方式：計算機網(wǎng)絡
3、通信、視頻電視傳播、衛(wèi)星傳輸、移動通信。序（2/6）3000110100111110001100101010101110110010100011000摩爾碼4序（3/6）故障診斷5序（4/6）心電圖波形醫(yī)學6序（5/6）生物醫(yī)學信號處理應用舉例濾波以前干擾嚴重濾波以后干擾去除7序（6/6）1.1信號的分類（SignalClassification）根據(jù)信號隨時間的變化規(guī)律分為：確定性信號和非確定性信號8信號1確定性信號和非確定性信號(1)能用明確的數(shù)學關(guān)系式或圖象表達的信號稱為確定性信號。確定性信號分為周期信號和
4、非周期信號。單自由度的無阻尼質(zhì)量-彈簧振動系統(tǒng)位移信號9信號的分類（2/13）周期信號（1）特點：信號按一定時間間隔周而復始重復出現(xiàn)。數(shù)學表達式為：x(t)=x(t+nTo)T0=2π/ω0=1/f0；ω0為角頻率,f0為頻率正弦波信號波形10信號的分類（3/13）周期信號（2）諧波信號——頻率單一的正、余弦信號一般周期信號——由多個乃至無窮多個頻率成分（頻率不同的諧波分量）疊加所組成，疊加后存在公共周期。如周期方波、周期三角波等。11信號的分類（4/13）正弦信號的特征參數(shù)（1）按諧波成分多少,周期信號分為簡諧
5、周期信號和復雜周期信號。正弦信號的數(shù)學表達式為：12周期信號常用均值、絕對均值、均方值、均方根值、平均功率和相關(guān)函數(shù)來表示。其數(shù)學表達式分別為：均值絕對均值信號的分類（5/13）正弦信號的特征參數(shù)（2）均方值13均方根值平均功率相關(guān)函數(shù)信號的分類（6/13）非周期信號—準周期信號非周期信號分為準周期信號和非周期信號。多個頻率成分疊加的信號，但頻率之比不是有理數(shù)，疊加后不存在公共周期。柴油機振動信號14信號的分類（7/13）一般非周期信號（瞬變非周期信號）一般非周期信號特點：在有限時間段存在，或隨著時間的增加而幅值
6、衰減至零的信號。如；電容放電、試件斷裂、衰減振蕩信號等。15信號的分類（8/13）思考？某鋼廠減速機上測得的振動信號波形(測點3)如圖所示，其基本波形屬于何種信號？近似的看作為周期信號16信號的分類（9/13）(2)非確定性信號（隨機信號）無法用明確的數(shù)學關(guān)系式表達。其幅值、相位變化是不可預知的，所描述的物理現(xiàn)象是一種隨機過程。如分子熱運動，環(huán)境的噪聲等，分為平穩(wěn)隨機信號和非平穩(wěn)隨機信號。加工過程中螺紋車床主軸受環(huán)境影響的振動信號波形17信號的分類（10/13）2連續(xù)信號和離散信號根據(jù)信號的連續(xù)性分為連續(xù)時間信號
7、和離散信號。若信號的獨立變量取值連續(xù)，則是連續(xù)信號若信號的獨立變量取值離散，則是離散信號18信號的分類（11/13）連續(xù)信號和離散信號示意圖19信號的分類（12/13）t0連續(xù)信號t0離散信號3能量信號和功率信號能量信號：在所分析的區(qū)間（-∞，∞），能量有限值的信號，滿足條件：功率信號：若x(t)在區(qū)間（-∞，∞）的能量無限，但在有限區(qū)間(-T/2,T/2)滿足平均功率有限的條件的信號。如周期信號、常值信號等。20信號的分類（13/13）1.2信號的描述（SignalDescription）信號的時域表述—以時間
8、作為獨立變量，反映信號幅值隨時間變化。信號的頻域表述—揭示信號的頻率結(jié)構(gòu)特征。頻率作為獨立變量，反映信號各頻率成分的幅值和相位特征。頻域頻譜分析時域時域圖幅頻譜圖頻譜圖相頻譜圖211周期信號的描述周期信號可以利用傅里葉級數(shù)展開成不同頻率的諧波信號的線性疊加。傅里葉級數(shù)展開三角函數(shù)展開式復指數(shù)展開式22信號的描述（2/53）（1）三角函數(shù)展開式滿足狄里赫勒條件（區(qū)間分段單調(diào)
