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《重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院研究生工程信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、重慶大學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)工程信號(hào)處理開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室綜合實(shí)驗(yàn)大樓329學(xué)院機(jī)械年級(jí)2014專(zhuān)業(yè)班機(jī)電1班學(xué)生姓名汶睿學(xué)號(hào)20120713094t開(kāi)課時(shí)間2014至2015學(xué)年第一學(xué)期總成績(jī)教師簽名機(jī)械工程學(xué)院制《工程信號(hào)處理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：綜合實(shí)驗(yàn)大樓329時(shí)間：2014年11月25日學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院2014級(jí)機(jī)電1班機(jī)電一班姓名汶睿成績(jī)課程名稱(chēng)工程信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)工程信號(hào)處理指導(dǎo)教師湯寶平教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月日實(shí)驗(yàn)一數(shù)據(jù)采集與波形顯示一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深對(duì)A/D轉(zhuǎn)換原理及采樣定理的理解2掌握
2、幾種常用的采樣觸發(fā)方式3掌握采樣參數(shù)的選擇方法二、實(shí)驗(yàn)原理1）模數(shù)轉(zhuǎn)換及其控制模數(shù)轉(zhuǎn)換三個(gè)步驟：（1）采樣，（2）量化，（3）編碼。模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)三步轉(zhuǎn)換后，變?cè)诹藭r(shí)間上離散，幅值上量化的數(shù)字信號(hào)。2）信號(hào)采集的參數(shù)選擇采樣頻率：采樣頻率是采樣時(shí)間T的倒數(shù)；采樣頻率越高，信號(hào)的復(fù)原性越好，但數(shù)據(jù)量會(huì)劇增。根據(jù)采樣定理，采樣頻率fs最小必須大于或等于信號(hào)中最高頻率fc的2倍，即fs≥2fc。在實(shí)際分析中，一般取fs=(5~10)fc。采樣點(diǎn)數(shù)：進(jìn)行時(shí)域分析時(shí)，采樣點(diǎn)數(shù)盡可能多一些，采樣點(diǎn)數(shù)越多信號(hào)越容易復(fù)原。
3、進(jìn)行頻域分析時(shí)，為了快速傅里葉變換（FFT）計(jì)算的方便，采樣點(diǎn)數(shù)一般取2的冪數(shù)，如512、1024、2048、4096等。有許多信號(hào)處理設(shè)備固定取為1024點(diǎn)。觸發(fā)方式：觸發(fā)信號(hào)是啟動(dòng)A/D開(kāi)始采樣的信號(hào)，觸發(fā)方式選擇即選擇不同形式的觸發(fā)信號(hào)。一般有手動(dòng)觸發(fā)、電平觸發(fā)、外觸發(fā)等方式。三、使用儀器、材料1）信號(hào)發(fā)生器2）測(cè)試傳感器與預(yù)處理器3）數(shù)據(jù)采集器4）數(shù)據(jù)采集與波形顯示軟件四、實(shí)驗(yàn)步驟1）連接儀器如下圖所示2）選擇儀器上示波功能進(jìn)行信號(hào)采集并同步顯示3）選擇儀器的數(shù)據(jù)采集功能進(jìn)行手動(dòng)觸發(fā)、外觸發(fā)等信號(hào)
4、采集五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等)1）數(shù)據(jù)采集示意圖圖1較低采樣頻率采獲的正弦波形圖2較高采樣頻率采獲的正弦波形圖3外觸發(fā)方式采集脈沖信號(hào)示意圖六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1．對(duì)瞬變信號(hào)采用什么采樣觸發(fā)方式采集比較合適？對(duì)瞬變信號(hào)采用預(yù)觸發(fā)方式最合適，因?yàn)轭A(yù)觸發(fā)方式在信號(hào)到來(lái)之前就進(jìn)行采樣，可以采集到信號(hào)的完整信息，而其他幾種方式都不具備這個(gè)能力。2．做數(shù)據(jù)記錄時(shí)，記錄所花的時(shí)間與哪些參數(shù)有關(guān)？記錄所花的時(shí)間與采樣頻率和采集點(diǎn)數(shù)有關(guān)；根據(jù)fs=1/Δt,T=N*Δt，可得T=N/fs。即采集時(shí)間與采集點(diǎn)
5、數(shù)成正比，與采樣頻率成反比。實(shí)驗(yàn)二時(shí)域,幅值域及時(shí)差域幅分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握信號(hào)的時(shí)域波形分析，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征值的計(jì)算方法2掌握信號(hào)的概率密度函數(shù)及其應(yīng)用3理解信號(hào)的相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)及其應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)原理1）信號(hào)統(tǒng)計(jì)量計(jì)算方法1、均值2、均方值3、方差2）概率密度函數(shù)信號(hào)的概率密度函數(shù)是表示信號(hào)幅值落在指定區(qū)間內(nèi)的概率。定義為。3）相關(guān)函數(shù)分析實(shí)能量信號(hào)相關(guān)函數(shù)定義如下：自相關(guān)函數(shù)互相關(guān)函數(shù)三、實(shí)驗(yàn)步驟1）分析典型周期信號(hào)的相關(guān)性和概率密度函數(shù)2）分析隨機(jī)信號(hào)的相關(guān)性和概率密度函數(shù)3）分析兩個(gè)信號(hào)的互相關(guān)性質(zhì)
6、四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄1）典型周期信號(hào)分析圖1周期正弦信號(hào)及其頻譜幅值圖2周期矩形信號(hào)及其頻譜幅值圖3周期正弦信號(hào)概率密度函數(shù)圖4周期矩形信號(hào)概率密度函數(shù)圖5正弦信號(hào)自相關(guān)函數(shù)圖6矩形信號(hào)自相關(guān)函數(shù)2）隨機(jī)信號(hào)分析圖7隨機(jī)信號(hào)幅值譜圖8隨機(jī)信號(hào)概率密度函數(shù)圖9隨機(jī)函數(shù)自相關(guān)函數(shù)3）兩個(gè)信號(hào)的互相關(guān)分析圖10兩個(gè)同頻率正弦信號(hào)互相關(guān)函數(shù)圖11兩個(gè)不同頻率正弦信號(hào)互相關(guān)函數(shù)圖12兩個(gè)隨機(jī)信號(hào)互相關(guān)函數(shù)五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、均值、均方值、方差三者之間有何關(guān)系？均值、均方值、方差三者之間具有如下關(guān)系：，描述了信號(hào)的波動(dòng)
7、量，對(duì)應(yīng)電信號(hào)中交流成分的功率；描述了信號(hào)的靜態(tài)量，對(duì)應(yīng)電信號(hào)中直流成分的功率。2、典型信號(hào)的概率密度函數(shù)圖形特點(diǎn)有哪些？平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)的概率密度函數(shù)服從什么分布？正弦信號(hào)的概率密度函數(shù)是偶函數(shù)，在零點(diǎn)概率最小，在峰值概率最大，這是因?yàn)檎倚盘?hào)在經(jīng)過(guò)零值時(shí)變化最快，在到達(dá)峰值時(shí)變化最慢，因此具有這種特征。矩形信號(hào)只有兩個(gè)離散的取值，故其在峰值的概率為0.5，在其他取值的概率為0。平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)的概率密度呈正態(tài)分布。3、自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)有哪些？互相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)有哪些？自相關(guān)函數(shù)是關(guān)于時(shí)間的偶函數(shù)，在τ=0時(shí)取最
8、大值，且等于該信號(hào)的均方值。周期信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)仍是同頻率的周期信號(hào)，但丟失相位信息。隨機(jī)信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)隨著｜τ｜的增大很快衰減至零?；ハ嚓P(guān)函數(shù)是非奇非偶函數(shù)。兩周期信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)仍然是同頻率的周期信號(hào)，但保留了原信號(hào)的相位差信息。兩個(gè)不同頻周期信號(hào)互不相關(guān)。實(shí)驗(yàn)三頻譜分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?信號(hào)頻譜的分析方法2學(xué)習(xí)用FFT分析儀對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析二、實(shí)驗(yàn)原理傅立葉變換法是對(duì)平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行頻域分析的有效手段。變換公式如下：實(shí)際上信
