工程测试与信号处理试题
华中科技大学工程测试与信息处理作业及答案1-10综合ABC
1 请给出 3 种家用电器中的传感器及其功能。
洗衣机：水位传感器冰箱：温度传感器彩电：亮度传感器热水器：温度传感器空调：温度传感器2 请给出智能手机中用到的测试传感器。
重力传感器、三维陀螺仪、 GPS 、温度传感器、亮度传感器、摄像头等。
3 系统地提出（或介绍）你了解的（或设想的）与工程测试相关的某一（小）问题。
考虑通过本门课程的学习，你如何来解决这一问题。
（注意：本题的给出的答案将于课程最后的综合作业相关联，即通过本课程的学习，给出详细具体可行的解决方案）第二章普通作业1请写出信号的类型1) 简单周期信号2) 复杂周期信号3) 瞬态信号准周期信号4) 平稳噪声信号5) 非平稳噪声信号第二章信号分析基础测试题1. 设时域信号 x(t) 的频谱为 X(f) ，则时域信号（ C ）的频谱为 X(f ＋ fo ）。
A . B. C. D.2. 周期信号截断后的频谱必是（ A ）的。
A. 连续B. 离散C. 连续非周期D. 离散周期3. 不能用确定的数学公式表达的信号是 (D) 信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机4. 信号的时域描述与频域描述通过 (C) 来建立关联。
A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 以下 (B) 的频谱为连续频谱。
A 周期矩形脉冲B 矩形窗函数C 正弦函数D 周期方波6. 单位脉冲函数的采样特性表达式为（ A ）。
A BC D2.6 思考题1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。
解答提示：峰值9.5V，负峰值-9.5V，双峰值19V，均值0V。
周期=0.06/3.5S2) 绘出信号的时域波形解答提示：3) 为什麽能用自相关分析消去周期信号中的白噪声信号干扰。
如何在噪声背景下提取信号中的周期信息，简述其原理？解答提示：根据自相关函数的性质：周期信号的自相关函数仍然是同频率的周期信号，但不保留原信号的相位信息；随机噪声信号的自相关函数将随 t 的增大快速衰减。
原始信号做自相关后噪声部分快速衰减，而周期信号部分保留。
华中科技大学工程测试与信息处理(08009650)作业与答案
1 请给出3种家用电器中的传感器及其功能。
洗衣机：水位传感器冰箱：温度传感器彩电：亮度传感器热水器：温度传感器空调：温度传感器2 请给出智能手机中用到的测试传感器。
重力传感器、三维陀螺仪、GPS、温度传感器、亮度传感器、摄像头等。
3 系统地提出（或介绍）你了解的（或设想的）与工程测试相关的某一（小）问题。
考虑通过本门课程的学习，你如何来解决这一问题。
（注意：本题的给出的答案将于课程最后的综合作业相关联，即通过本课程的学习，给出详细具体可行的解决方案）第二章普通作业1请写出信号的类型1)简单周期信号2)复杂周期信号3)瞬态信号准周期信号4)平稳噪声信号5) 非平稳噪声信号第二章 信号分析基础 测试题1. 设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（C ）的频谱为X(f ＋fo ）。
A . B. C. D.2. 周期信号截断后的频谱必是（A ）的。
A. 连续B. 离散C. 连续非周期D. 离散周期3. 不能用确定的数学公式表达的信号是 (D) 信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机4. 信号的时域描述与频域描述通过 (C) 来建立关联。
A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 以下 (B) 的频谱为连续频谱。
A 周期矩形脉冲B 矩形窗函数C 正弦函数D 周期方波6. 单位脉冲函数的采样特性表达式为（A ） 。
)(0t t x -)(0t t x +t f j e t x 02)(π-t f j e t x 02)(πA )(d)()(t xttttx=-⎰∞∞-δB )()(*)(ttxtttx-=-δC )()(*)(t xtt x=δ D 1)(⇔tδ2.6 思考题1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。
解答提示：峰值9.5V，负峰值-9.5V，双峰值19V，均值0V。
周期=0.06/3.5S2) 绘出信号的时域波形解答提示：3) 为什麽能用自相关分析消去周期信号中的白噪声信号干扰。
工程测试与信号处理
1．测试的基本概念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。
2．测试技术的内容主要内容包括四个方面，即：测量原理.测量方法,测量系统,数据处理3. 测试技术的任务1)新产品设计；2)设备改造；3)工作和生活环境的净化及监测；4)工业自动化生产；5)科学规律的发现和新的定律、公式的诞生。
4. 测试方法的分类1) 按是否直接测定被测量的原则分类分为直接测量法和间接测量法。
2)按传感器是否与被测物接触的原则分类分为接触测量法与非接触测量法。
优缺点。
3) 按被测量是否随时间变化分类静态测量和动态测量5.信号是载有信息的物理变量，是传输信息的载体。
信息是事物存在状态或属性的反映。
区别与联系：信息蕴含于信号之中，信号中携带着人们所需要的有用信息。
6.信号的分类一、按所传递的信息的物理属性分类：机械量(如位移、速度、加速度、力、温度、流量等)、电学量(如电流、电压等)、声学量(如声乐、声强等)、光学量等等。
二、按照时间函数取值的连续性和离散性分类：分为连续时间信号和离散时间信号。
三、按照信号随时间变化变化的特点来分类：可分为确定性信号和非确定性信号两大类。
四、按照信号能否重复来分类：确定性信号（周期信号和非周期信号）和非确定性信号（平稳随机信号和非平稳随机信号）。
7.信号的描述与分类通常以四种变量域来描述信号，即时间域、幅值域、频率域、时频域对应的信号分析有时域分析、幅域分析、频域分析、时频分析。
一、时域分析（1）. 峰值和峰峰值峰峰值表示信号的动态范围，即信号大小的分布区间（2）均值表示信号大小的中心位置或常值分量，也称为固定分量或直流分量。
(3)方差和均方差表示了信号的分散程度或波动程度。
(4) 均方值和均方根值表示了信号的强度。
8.传感器的静态特性：静态特性是指传感器对不随时间变化得输入量得响应特性的指标：1.线性度2.灵敏度3.回程误差4.分辨力与分辨率5.确定度6.漂移动态特性：动态特性是指传感器对随时间变化得输入量得响应特性。
工程测试与信息处理试卷A2(含答案)
1电子科技大学网络教育考卷（A 卷）(20 年至20 学年度第 学期)考试时间 年 月 日(120分钟) 课程 工程测试与信号处理 教师签名_____一、名词解释(每题2分，共10分) 1. 相敏检波1、请各位老师以此套试卷格式为模版进行制卷，卷头只需填上课程名称，注明A 、B 卷即可（要求出三套题的请分别注明A1、A2、B ），其余内容不填。
2、请各位老师制卷时不要改变试卷的页面设置、字体、字号和行间距（行间距可以微调）。
3、请各位老师将试题答案做成单独电子文档同时上交。
1、相敏检波是利用载波作参考信号来鉴别调制信号的极性。
当调幅波与载波同相进，相敏检波器的输出电压为正；当调幅波与载波反相，其输出电压为负。
2. 电感式传感器2、利用电磁感应原理，将被测量如位移、力等非电量转换成线圈的电感（自感或互感值）的变化的一种装置，被成为电感式传感器。
3. 涡流效应3、金属导体置于变化着（交变）的磁场中，导体内就会产生感应电流，称之为涡电流或涡流。
这种现象称为涡流效应。
4. 随机变量4、随机过程在某一时刻t1之取值x(t1)是一个随机变量，随机变量一般定义在样本空间上。
5. 扩散声场5、如果声波在声场中收到边界的多次反射，使得声场中各点的声压相同，则称为扩散声场。
二、判断正误(每题1分，共10分)1. 调频是利用调制信号控制高频振荡波的频率，使其随调制信号而变化的过程。
(√ )2. 一般而言，任何一个样本函数都无法恰当地代表随机过程{ x(t) }，随机过程在任何时刻的统计特性须用其样本函数的集合平均来描述。
(√ )3. 信号分析是指对信号进行某种变换或运算。
（ × ）4. 磁电传感器的线圈与磁铁固定不动，通过运动着的被测物体（导磁材料）改变磁路的磁阻，从而引起磁力线增强或减弱，使线圈产生感应电动势。
( × )5. 置于磁场中的载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行磁场方向上的两个面之间产生电动势，这种现象称为霍尔效应。
工程测试与信号处理总习题
第一章习题1.描述周期信号频谱的数学工具是（ ）。
.A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ ）。
A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（ ）。
A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是（ ）。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的，也可能是无限的5.下列函数表达式中，（ ）是周期信号。
A. .5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.多种信号之和的频谱是（ ）。
A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的７.描述非周期信号的数学工具是（ ）。
A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数８.下列信号中，（ ）信号的频谱是连续的。
A.12()sin()sin(3)x t A t B t ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sin50x t t t =+ C.0()sin at x t e t ω-=⋅９.连续非周期信号的频谱是（ ）。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.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（ ）。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（ ）。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知()12sin ,(x t t t ωδ= ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为（ ）。
A ．6 B.0 C.12 D.任意值13.如果信号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。
A.放快 B.放慢 C.反复多放几次14.如果1)(⇐⇒t δ，根据傅氏变换的（ ）性质，则有0)(0t j e t t ωδ-⇔-。
工程测试与信号分析复习题
工程测试与信号分析填空题：1.在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是( )传感器.A压电式B电阻式C电涡流式D电容式2.常用于测量大位移的传感器有( ).A光栅式B应变电阻式C磁栅式D感应同步器3.当测量较大的压力时,应采用下列何种弹性元件( ).A柱式弹性元件B梁式弹性元件C环式弹性元件D轮辐式弹性元件4.压电式加速度计,灵敏度与固有频率间关系为( ).A灵敏度高,固有频率高 B灵敏度低,固有频率高C灵敏度高,固有频率下降D灵敏度低,固有频率下降5.( )的基本工作原理是基于压阻效应.A金属应变片B半导体应变片C压敏电阻D光敏电阻6.金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的( )变化产生的.A尺寸B电阻率 C形状D材质7.光敏元件中( )是直接输出电压的.A光敏电阻B光电池C光敏晶体管D光导纤维8.压电式传感器是个高内阻传感器,因此要求前置放大器的输入阻抗( ).A很低B很高C较低D较高9.光敏电阻受到光照射时,其阻值随光通量的增大而( ).A变大B不变C变为零D变小10.半导体热敏电阻随着温度的上升,其阻值( ).A下降B上升C保持不变D变为零11.在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须首先考虑( )因素.A响应特性B灵敏度C稳定性D精确度12.超声波传感器是实现( )转换的装置.A声电B声光C声磁D声压13.压电式传感器常用的压电材料有( ).A石英晶体B金属C半导体D钛酸钡14.压电式传感器使用( )放大器时,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响.A调制放大器B电荷放大器C电压放大器15.压电元件并联连接时,( ).A输出电荷量小,适用于缓慢变化信号测量.B输出电压大,并要求测量电路有较高的输入阻抗.C输出电压小,并要求测量电路有较高的输入阻抗.D输出电荷量大,适用于缓慢变化信号测量.16.常用的光电元件传感器包括( ).A电荷耦合器B光敏电阻C压电晶体D光敏晶体管17.由许多个MOS电容器排列而成的,在光像照射下产生( )的信号电荷,并使其具备转移信号电荷的自扫描功能,即构成固态图像传感器.A电子B空穴 C 磁场变化D光生载流子18.基于( )类型的传感器是从被测对象以外的辅助能源向传感器提供能量使其工作,称为能量控制型传感器.A 压电效应式B 热电效应C 光生电动势效应D 磁阻效应简答题1.列出你身边的测试技术应用的例子。
工程测试与信号处理考试题
工程测试与信号处理考试题1.什么是信号处理？简要解释信号处理的基本概念。
2.请列举出至少三种常见的模拟信号。
3.数字信号与模拟信号有什么区别？举例说明。
4.什么是采样频率？为什么在信号处理中需要进行采样？5.解释傅里叶变换的作用，并描述其在信号处理中的应用。
6.请简述滤波器在信号处理中的作用和种类。
7.什么是信噪比？如何计算信噪比？8.描述一下时域和频域分析在信号处理中的区别和应用。
9.什么是功率谱密度？如何通过信号的功率谱密度评估信号的频率特性？10.什么是自相关函数和互相关函数？它们在信号处理中的作用是什么？11.请解释频谱分析的原理和步骤。
12.简要介绍数字滤波器的设计原则和常见设计方法。
13.什么是峰值信噪比？它在图像处理中有何应用？14.请说明数字信号处理在实时控制系统中的应用。
15.解释有限脉冲响应滤波器（FIR滤波器）和无限脉冲响应滤波器（IIR滤波器）的区别。
16.描述快速傅里叶变换（FFT）的原理和优点。
17.简述自适应滤波器在噪声抑制中的作用及其应用场景。
18.什么是信号的采样定理？为什么需要满足采样定理？19.请解释小波变换（Wavelet Transform）在信号处理中的作用和优势。
20.描述数字信号处理器（DSP）的特点和应用领域。
21.请解释模拟信号的采样和重构过程，并阐述采样频率的选择原则。
22.简述数字滤波器在语音信号处理中的应用。
23.什么是时频分析？请举例说明时频分析方法的应用。
24.描述卷积操作在信号处理中的作用和意义。
25.请解释数字信号处理中的抽取和插值过程，并说明其应用场景。
26.简要介绍数字滤波器的设计流程和常见设计工具。
27.解释信号的采样误差和量化误差，并说明其影响因素。
28.什么是脉冲响应？如何通过脉冲响应评估滤波器的性能？29.简述自适应滤波器在噪声消除中的原理和优势。
30.请解释数字信号处理在通信系统中的应用。
31.简要介绍数字信号处理在图像处理中的应用。
专升本《工程测试与信息处理》_试卷_答案
专升本《工程测试与信息处理》一、（共75题,共150分）1. 一阶系统的阶跃响应中，超调量( )。
（2分）A.存在，但C.在时间常数很小时存在 D.不存在.标准答案：D2. 二阶欠阻尼振动系统的幅频特性曲线中，幅值最高处的频率（）。
（2分）A.等于系统固有频率B.大于系统固有频C.小于系统固有频D.与系统固有频率无确定关系.标准答案：A3. 基于( )类型的传感器是从被测对象以外的辅助能源向传感器提供能量使其工作,称为能量控制型传感器. （2分）A.压电效应式B.热电效应C.光生电动势效应D.磁阻效应.标准答案：D4. 压电式传感器是个高内阻传感器,因此要求前置放大器的输入阻抗( )。
（2分）A.很低B.很高C.较低D.较高.标准答案：B5. 测量不能直接接触的高温物体温度，可采用（）温度传感器。
（2分）A.热电偶B.亮度式C.半导体三极管D.半导体二极管.标准答案：B6. 电容式湿度传感器只能测量（）湿度。
（2分）A.相对B.绝对C.任意D.水分.标准答案：A7. 电涡流式传感器激磁线圈的电源是（）。
（2分）A.直流B.工频交流C.高频交流D.低频交流.标准答案：C8. 在霍尔元件的主要指标中，K H是指（）灵敏度。
（2分）A.磁B.电阻C.电流D.电势.标准答案：A9. 描述非周期信号的数学工具是( )。
（2分）A.三角函数 B.拉氏变换 C.傅氏变换 D.傅氏级数.标准答案：C10. 时域信号持续时间压缩，则频域中低频成分（）。
（2分）A.不变B.增加C.减少D.变化不定.标准答案：B11. Sinc(t)是（）信号（2分）A.周期B.时限C.能量D.功率.标准答案：D12. 若周期信号x(t)的周期为T，则其基波角频率为（）（2分）A.B.C.D..标准答案：A13. 已知信号x(t)与信号y(t)完全不相关，则该二信号的互相关系数满足（）（2分）A.B.C.D..标准答案：D14. 模拟信号在进行A/D转换前，通常要先进行低通滤波，目的是（）。
(较完整版)工程信号处理练习题
1. 信号预处理 信号的预处理是将信号变换成适于数字处理的形式，以减小数字处理的难度。它包括： (1) 信号电压幅值处理，使之适宜于采样； (2) 过滤信号中的高频噪声； (3) 隔离信号中的直流分量，消除趋势项； (4) 如果信号是调制信号，则进行解调。信号调理环节应根据被测对象、信号特点和 数学处理设备的能力进行安排。 2. A/D 转换
十三、图中为一水管，1 为泄漏点，设计一泄漏检测系统，可以定位泄漏点。说明其信号
出来的过程与原理。 （分） 1
如图所示：
大家加油啊，把剩下的题搞定哈
1 F j
大家加油啊，把剩下的题搞定哈
八、解释工程信号处理应用中，加窗的原因，必要性和作用。
原因： 工程信号处理的主要数学工具是博里叶变换．而傅里叶变换是研究整个时间域和频率域 的关系。不过，当运用计算机实现工程测试信号处理时，不可能对无限长的信号进行测量 和运算，而是取其有限的时间片段进行分析。做法是从信号中截取一个时间片段，然后用 观察的信号时间片段进行周期延拓处理，得到虚拟的无限长的信号，然后就可以对信号进 行傅里叶变换、相关分析等数学处理。无线长的信号被截断以后，其频谱发生了畸变，原 来集中在 f(0)处的能量被分散到两个较宽的频带中去了(这种现象称之为频谱能量泄漏)。 必要性和作用： 为了减少频谱能量泄漏，可采用不同的截取函数对信号进行截断，截断函数称为窗函 数，简称为窗。 信号截断以后产生的能量泄漏现象是必然的，因为窗函数 w(t)是一个频带 无限的函数， 所以即使原信号 x(t)是限带宽信号， 而在截断以后也必然成为无限带宽的函数， 即信号在频域的能量与分布被扩展了。又从采样定理可知，无论采样频率多高，只要信号 一经截断，就不可避免地引起混叠，因此信号截断必然导致一些误差。 泄漏与窗函数频谱 的两侧旁瓣有关，如果两侧瓣的高度趋于零，而使能量相对集中在主瓣，就可以较为接近 于真实的频谱，为此，在时间域中可采用不同的窗函数来截断信号。
测试技术与信号处理复习题(客观题)
测试技术与信号处理复习题（客观题）第1、3 章一、判断题. 1. 对多次测量的数据取算数平均值，就可以减少随机误差的影响。
（√ ）2. 传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。
（√ ）3. 一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在随机误差的缘故。
（√ ）4. 一台仪器的重复性很好，但其静态测量结果也可能存在很大的误差。
（√ ）5. 频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率。
（√ ）6. 固有频率f n = 600 Hz 的振动子测量600Hz 的谐波信号，输出不会失真。
（× ）7. 若振动子的固有频率f n = 400 Hz，则其工作频率范围为0 ~ 400 Hz。
（× ）8. 测试系统的幅频特性在工作频带内通常是频率的线性函数，而线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。
（× ）9. 线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。
（× ）10. 测量系统的固有频率越高，其灵敏度也越高。
（× ）11. 一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测试范围越窄。
（√ ）12. 同一测量系统，测量有效频带不同的信号时肯定表现出不同的幅频特性。
（× ）13. 一阶系统的时间常数τ 越小越好。
（√ ）14. 一般的机械系统都可近似看成是二阶的“质量-弹簧-阻尼”系统。
（√ ）15. 在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。
（√ ）16. 当输入信号x(t) 一定时，系统的输出y(t) 将完全取决于传递函数H (t) ,而与系统的物理模型无关。
（√ ）17. 测试装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。
（× ）18. 随机误差不可能被修正，但在了解其统计规律之后，还是可以控制和减少它们对测量结果的影响。
（√ ）19. 实际测试系统的输出与输入之间保持严格的线性关系（× ）20. 测试装置的相频特性表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。
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1.用超声波探伤器对100个发动机叶片进行裂纹检查，根据先验记载，80％没有裂纹，20％有裂纹．试列出该系统的信源空间．在检测一个零件后，仪器显示出“没有裂纹”或“有
裂纹”，两种情况下各获信息量多少?
2.即将同时举行甲-乙、丙-丁两场足球赛，根据多次交锋记载，甲-乙间胜球比为8:2；丙—丁间胜球比为5:5。
试比较两场球贷的不确定性。
6. 在对机械系统进行冲击激振试验时，常常用冲击锤获得冲击力，这种冲击力近似于半正弦波，延续时间为τ
⎩⎨⎧>≤≤=)
(0)0(sin )(τττπt t t A t x 试求其频谱。
7.信息熵有哪些基本性质？什么情况下信息熵达到最大值？
8.选用传感器的基本原则是什么？在实际中如何运用这些原则？举例说明。
9.有一批涡轮机叶片，需要检测是否有裂纹，列举出两种以上方法，并阐明所用传感器的工作原理。
10.已知一阶测量系统，其频率响应函数11)(+=
ωωj H ，试分析当测定信号t t t x 3sin sin )(+=时，有无波形失真现象，并绘出输入输出波形。
11.试证明，当系统的传输函数满足条件0)()(t j e
X H ωωω-=时，此传输系统即为信噪比)/(N S 最大信道。
12.已知理想低通滤波器 ⎩⎨⎧<<-=-0
)()(00c c j e A H ωωωωωτ试求当δ函数通过此滤波器以后，（1）时域波形；（2）频谱；（3）为什么说该滤波器不是因果系统。
13.已知有限长序列
⎭⎬⎫---⎩
⎨⎧=21,1,21,0,21,1,21,0)(n x ，计算DFT[)(n x ]。
14.已知有限长序列
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-===)
3(3)2(1)1(2)0(1)(n n n n n x （1）用直接DFT 方法求DFT[x(n)]；再由所得结果求IDFT[X(k)]=x(n)；
（2）用FFT 方法，按运算流程求X(k)，再以所得X(k)，利用IFFT 反求x(n)。
15.分别用卷积定理和相关定理证明巴什瓦等式。
16.选用传感器的基本质则是什么?在实际中如何运用这些原则?试举例说明。
17.什么叫泄漏效应？它是否可以避免，可从哪两个方面来考虑减小泄漏效应的影响？
18.什么是频率效应？简述时域和频域采样定理。
19.什么是能量泄露效应？如何减小？
20.什么是DFT?它和FT 之间有什么关系？
21.什么是Gibbs 现象？。