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第一章 信号处理的背景知识1

1．1 信号与系统1

1．1．1 信号与系统的定义1

1．1．2 系统的分类1

1．1．3 信号的分类2

1．2 积分变换4

1．2．1 傅里叶分析的历史简介4

1．2．2 从傅里叶级数到傅里叶变换5

1．2．3 卷积公式与卷积定理9

1．2．4 拉普拉斯变换11

1．3 信号处理中的广义函数12

1．3．1 广义函数简介12

1．3．2 常用的广义函数13

1．3．3 δ函数的微积分15

1．4 专题16

1．4．1 信号处理中的线性代数16

1．4．2 机械导纳与机电比拟20

1．4．3 随机信号简介21

第二章 快速傅里叶变换与数字滤波器25

2．1 离散傅里叶变换公式与性质25

2．1．1 离散傅里叶变换公式25

2．1．2 DFT的性质26

2．1．3 有限化、泄漏与减少泄漏的措施26

2．1．4 离散化、混迭与避免混迭的措施28

2．1．5 量化与量化误差29

2．2 离散卷积与离散相关29

2．2．1 离散卷积公式29

2．2．2 离散相关公式30

2．2．3 应用示例31

2．3 快速傅里叶变换31

2．4 数字滤波器简介33

2．4．1 Z变换34

2．4．2 数字滤波器的定义35

2．4．3 数字滤波器的分类35

2．4．4 数字滤波器与模拟滤波器36

第三章 数字信号分析仪的基本功能39

3．1 典型分析仪的功能39

3．1．1 分析仪的分析功能39

3．1．2 分析仪的图形显示40

3．1．3 信号输入与调理方式40

3．1．4 分析仪的辅助功能40

3．1．5 分析仪的先进功能41

3．1．6 正弦扫描模式地方41

3．1．7 时间捕捉功能41

3．1．8 硬拷贝输出41

3．1．9 其他功能41

3．2 典型分析仪的参数指标42

3．2．1 时间域42

3．2．2 频率域42

3．2．3 幅值域43

3．2．4 输入43

3．3 时间域分析43

3．3．1 目测分析43

3．3．2 仪器分析44

3．4 时差域分析——相关分析45

3．4．1 自相关与互相关45

3．4．2 相关分析的用途47

3．5 幅值域分析48

3．5．1 概率密度函数与概率分布函数48

3．5．2 直方图48

3．5．3 低阶矩48

3．5．4 高阶矩49

3．6 频率域分析之一——频谱分析50

3．6．1 傅里叶谱、能量谱和功率谱50

3．6．2 功率谱密度的计算51

3．7 频率域分析之二——频响函数51

3．7．1 频响函数的原始定义52

3．7．2 频响函数的扩展定义52

3．7．3 频响函数的应用举例54

3．8 数字信号分析仪的辅助功能55

3．8．1 加窗、平均与重叠55

3．8．2 插值、加零、选抽与细化58

3．8．3 信号源60

3．8．4 三维谱图62

第四章 数字信号分析仪的先进功能63

4．1 传递函数以及它与频响函数的关系63

4．1．1 传递函数的定义63

4．1．2 传递函数的极点、零点与极点、留数表达式63

4．1．3 传递函数与频响函数的互相转换64

4．2 倒频谱分析67

4．2．1 实倒频谱与复倒频谱68

4．2．2 倒频谱的应用69

4．3 希尔伯特(Hilbert)变换69

4．3．1 希尔伯特变换的基本概念69

4．3．2 希尔伯特变换的应用72

4．4 曲线拟合与综合73

4．4．1 曲线拟合前的数据准备73

4．4．2 曲线拟合的步骤73

4．4．3 曲线拟合的注意事项74

4．4．4 综合74

第五章 数字信号分析仪的应用76

5．1 分析仪在模态分析中的应用76

5．1．1 模态分析的基本知识76

5．1．2 实验模态分析中的锤击法79

5．1．3 实验模态分析中的激振器法86

5．2 分析仪在旋转机械诊断中的应用87

5．2．1 引言87

5．2．2 计算的阶次跟踪法88

5．3 四种失真及其解决措施90

5．3．1 线性系统的失真90

5．3．2 非线性系统的失真91

第六章 数据采集和信号调理93

6．1 模数转换93

6．1．1 模数转换器的模型93

6．1．2 模数转换器的精度95

6．2 多路转换及相关问题97

6．2．1 多路转换器97

6．2．2 输入隔离器98

6．2．3 同步采样和保持99

6．2．4 电流测量99

6．3 温度测量99

6．3．1 热电偶的使用99

6．3．2 热电阻的使用104

6．3．3 半导体热敏电阻107

6．4 应变和加速度测量109

6．4．1 电阻应变片109

6．4．2 应变的测量110

6．4．3 加速度的测量112

6．5 放大器基本原理113

6．5．1 仪器放大器114

6．5．2 信号的调理放大115

6．5．3 电压测量误差和高电压测量116

6．5．4 单端和差分测量117

6．6 降噪和隔离119

第七章 VXI总线测试系统122

7．1 VXI总线——自动化测试系统的标准122

7．1．1 VXI总线的由来122

7．1．2 VXI总线的基础——HP—IB和VME总线122

7．1．3 VXI总线的特点123

7．2 VXI总线系统的机电结构124

7．2．1 VXI总线模块125

7．2．2 VXI总线的屏蔽和冷却126

7．2．3 VXI总线主机箱127

7．2．4 VXI总线系统电源128

7．3 VXI总线仪器129

7．3．1 VXI总线仪器概述129

7．3．2 消息基仪器130

7．3．3 寄存器基仪器130

7．3．4 常用VXI总线模块131

7．4 VXI总线控制器和接口板134

7．4．1 VXI总线控制器134

7．4．2 VXI总线接口板135

7．5 虚拟仪器及其程序设计137

7．5．1 虚拟仪器137

7．5．2 VXIplug(Play仪器驱动器)140

7．5．3 SCPI命令143

7．5．4 应用程序设计145

7．6 VXI总线的测试系统145

7．6．1 系统集成概念145

7．6．2 典型VXI系统146

第八章 HP DAC Express数据采集软件简介150

8．1 HP DAC Express的主要功能150

8．2 HP DAC Express用户界面150

8．3 设置VXI试验系统151

8．4 记录试验数据152

8．4．1 数据记录概述152

8．4．2 记录数据的步骤153

8．5 数据浏览器154

8．6 试验数据转换155

第九章 HP VEE软件简介157

9．1 HP VEE的特点157

9．2 HP VEE开发环境158

9．2．1 开发环境的组成部分158

9．2．2 菜单的使用159

9．2．3 目标模块的使用160

9．2．4 目标模块的端口和引线162

9．3 HP VEE的编程方法165

9．3．1 目标模块的连接165

9．3．2 使用在线Help和Debugging工具166

9．3．3 测试数据的分析和显示168

附录175

附录A 对数单位制175

附录B 英文名词缩写表177

附录C HP动态信号分析仪性能简介181

附录D HP公司出版物目录183

参考文献186