測試的基礎知識一、量、量綱、單位1.量、量綱：1)基本量：長度L、品質M、時間T、溫度θ、電流I、發光強度N、物質的量J2)導出量：基本量－－（函數關係）－－導出量力量綱：電阻量綱：2.單位：基本單位：m，kg，s，K，A，cd，Mol

輔助單位：平面角rad，立體角sr

導出單位：由基本和輔助單位導出第一章、信號及描述§1信號的分類與描述

信號的分類主要是依據信號波形特徵來劃分的，在介紹信號分類前，先建立信號波形的概念。信號波形：被測信號信號幅度隨時間的變化歷程稱為信號的波形。波形返回目錄0At信號波形圖：用被測物理量的強度作為縱坐標，用時間做橫坐標，記錄被測物理量隨時間的變化情況。

為深入瞭解信號的物理實質，將其進行分類研究是非常必要的，從不同角度觀察信號，可分為：1從信號描述上分--確定性信號與非確定性信號；2從信號的幅值和能量上--能量信號與功率信號；3從分析域上--時域與頻域；4從連續性--連續時間信號與離散時間信號；5從可實現性

--物理可實現信號與物理不可實現信號。1確定性信號與非確定性信號

可以用明確數學關係式描述的信號稱為確定性信號。不能用數學關係式描述的信號稱為非確定性信號。週期信號：經過一定時間可以重複出現的信號

x(t)

=

x(t+nT)簡單週期信號複雜週期信號b)非週期信號：再不會重複出現的信號。

準週期信號:由多個週期信號合成，但各信號頻率不成公倍數。如：x(t)=sin(t)+sin(√2.t)瞬態信號:持續時間有限的信號，如x(t)=e-Bt.Asin(2*pi*f*t)c)非確定性信號：不能用數學式描述，其幅值、相位變化不可預知，所描述物理現象是一種隨機過程。

雜訊信號(平穩)統計特性變異雜訊信號(非平穩)2能量信號與功率信號

a)能量信號

在所分析的區間（-∞，∞），能量為有限值的信號稱為能量信號，滿足條件：一般持續時間有限的瞬態信號是能量信號。b)功率信號

在所分析的區間（-∞，∞），能量不是有限值．此時，研究信號的平均功率更為合適。一般持續時間無限的信號都屬於功率信號:3時限與頻限信號

a)時域有限信號在時間段(t1，t2)內有定義，其外恒等於零．

b)頻域有限信號在頻率區間(f1，f2)內有定義，其外恒等於零．三角脈衝信號正弦波幅值譜4連續時間信號與離散時間信號

a)連續時間信號:在所有時間點上有定義

b)離散時間信號:在若干時間點上有定義幅值是否連續，模擬信號（連續）、數字信號（離散）。採樣信號5物理可實現信號與物理不可實現信號物理可實現信號：又稱為單邊信號，滿足條件：

t＜0時，x(t)=0，即在時刻小於零的一側全為零。b)物理不可實現信號：在事件發生前(t<0)就已知信號。信號時域和頻域描述方法

時域描述法：主要反映信號的幅值隨時間變化的特徵。分析系統時，除採用經典的微分或差分方程外，還引入單位脈衝回應和單位序列回應的概念，借助於卷積積分的方法。頻域分析法：將信號和系統的時間變數函數或序列變換成對應頻率域中的某個變數的函數，來研究信號和系統的頻域特性。對於連續系統和信號來說，常採用傅裏葉變換和拉普拉斯變換；對於離散系統和信號則採用Z變換。頻域分析法將時域分析法中的微分或差分方程轉換為代數方程，給問題的分析帶來了方便。實際信號的形式常常是比較複雜的。因此常常將複雜的信號分解成某些特定類型（易於實現和分析）的基本信號之和，如正弦信號、複指數型信號、階躍信號、沖激信號等等。信號的頻域描述即是將一個時域信號變換為一個頻域信號，將該信號分解成一系列基本信號的頻域表達形式之和，從頻率分佈的角度出發研究信號的結構及各種頻率成分的幅值和相位關係。－－幅頻譜、相頻譜。例：P21：方波的幅頻和相頻譜§2週期信號與離散頻譜一、傅裏葉級數的三角函數展開式週期信號可展開成傅裏葉級數，即週期信號可由多個不同頻率的諧波疊加而成。二、傅裏葉級數的複指數函數展開式

週期信號按傅裏葉級數展開後，可作出其幅頻譜圖和相頻譜圖，其特點：1.週期信號是離散的；2.每條譜線只出現在基波頻率的整數倍上；3.各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角，諧波幅值總趨勢隨諧波次數的增高而減小。三、週期信號的強度表述週期T，頻率f=1/T峰值，雙峰值，均值，絕對均值，均方根值，均方值AtT

PPp-p§3非週期信號與頻譜準週期信號（幾個簡諧信號疊加，頻比非公約數）瞬變非週期信號（T為無窮大，頻率為0）信號的頻域分析手段是傅立葉變換。或求解：

與週期信號相似，非週期信號也可以分解為許多不同頻率分量的諧波和，所不同的是，由於非週期信號的週期T

∞，基頻fdf，它包含了從零到無窮大的所有頻率分量，各頻率分量的幅值為X(f)df，這是無窮小量，所以頻譜不能再用幅值表示，而必須用幅值密度函數描述。

另