武汉理工测试技术基础2信号分析基础2-1~2-5.pptVIP

相关关系的例子 商品的消费量(y)与居民收入(x)之间的关系 商品销售额(y)与广告费支出(x)之间的关系 粮食亩产量(y)与施肥量(x1) 、降雨量(x2) 、温度(x3)之间的关系 收入水平(y)与受教育程度(x)之间的关系 父亲身高(y)与子女身高(x)之间的关系 1.按相关关系涉及的因素多少来分，可分为： 单相关和复相关。 2.按相关关系的性质来分，可分为: 正相关和负相关 3. 按相关关系的形式来分，可分为： 直线相关和曲线相关 4. 按相关程度分，可分为： 完全相关、不完全相关和不相关 相关测速与传统测速方法相比,它抗干扰能力更强,测速精度高，能在复杂的干扰条件下准确测量信息体速度,互相关法的抗干扰能力明显优于传统方法, 并且信息体从原理上讲，任何在物体运动方向上一定距离处布置的两个传感器，只要它们能够检拾到标记物体的某种信号（一般为随机信号），那么，物体的运动速度都可以用互相关的原理加以测定。 x(t)＝x0Sin(ω1t+θ)，y(t)＝y0Sin(ω2t+θ-φ) 2.4信号的时差域相关分析 6）两个同频率正弦函数的互相关函数Rxy(τ) ： 求x(t)=x0Sin(ωt+θ)，y(t)=y0sin(ωt+θ-φ)互相关函数Rxy(τ) 互相关函数不仅保留了两个信号的幅值x0、y0信息、频率ω信息，而且还保留了两信号的相位φ信息 同频率正弦相关 (3-21) 2.4信号的时差域相关分析 2.4信号的时差域相关分析 7) 两个同频率正余弦函数不相关 x(t)＝x0Sin(ωt)，y(t)＝y0cos(ωt) 同频率正余弦不相关 2.4信号的时差域相关分析 8）周期信号与随机信号的互相关函数为零 由于随机信号y(t+τ)在时间t→t+τ内并无确定的关系，它的取值显然与任何周期函数x(t)无关，因此，Rxy(τ)=0。 2.4信号的时差域相关分析 9）两个统计独立的随机信号，当均值为零时，则Rxy(τ)=0 将随机信号x(t)和y(t)表示为其均值和波动部分之和的形式，即 当μx=μy=0时，Rxy(τ)=0 2.4信号的时差域相关分析 3 相关分析的工程应用 可根据自相关图的形状来判断信号的性质 周期信号的自相关函数仍为周期信号，τ→∞时，Rx(τ)不衰减且周期与原周期一致；而对随机信号，当τ→∞时，Rx(τ)衰减→0(μx=0)。 利用自相关函数消除噪声影响，提取有用信息 （检测混于随机噪声中的确定性信号） a)正弦波加随机噪声信号 b)正弦波加随机噪声信号的自相关函数 2.4信号的时差域相关分析 机械加工表面粗糙度自相关分析 被测工件 相关分析 提取出回转误差等周期性的故障源。 2.4信号的时差域相关分析 自相关测转速 理想信号 干扰信号 实测信号 自相关函数 提取周期性转速成分。 自相关分析 2.4信号的时差域相关分析 互相关测速 d v 运动物体 1 2 X1(t) 相关测速原理图 相关图 2.4信号的时差域相关分析 2.4信号的时差域相关分析 钢带运动速度的非接触测量 2.4信号的时差域相关分析 对复杂信号进行频谱分析 利用互相关分析仪分析信号频谱的工作原理图 x(t)＝x0Sin(ωt+θ)，y(t)＝y0sin(ωt+θ-φ)的互相关函数 x(t)＝x0Sin(ω1t+θ)，y(t)＝y0Sin(ω2t+θ-φ)的互相关函数 2.4信号的时差域相关分析 传输通路分析 寻找振源——故障诊断 ▲ 2.4信号的时差域相关分析 2.4 信号的时差域相关分析 地下输油管道漏损位置的探测（相关直线定位） t X1 X2 2.4 信号的时差域相关分析 案例：地震位置测量 2.2 信号的时域波形分析 案例：旅游索道钢缆检测 超门限报警 2.2 信号的时域波形分析 第二章、信号分析基础 2.3 信号的幅值域分析 1 概率密度函数 以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内出现的概率为纵坐标进行统计分析的方法。它反映了信号落在不同幅值强度区域内的概率情况。 第二章、信号分析基础 p(x)的计算方法： 2.3 信号的幅值域分析 2 直方图 以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内出现的频次为纵坐标进行统计分析的一种方法。 直方图 概率密度函数 归一化 3、概率分布函数 概率分布函数是信号幅值小于或等于某值R的概率，其定义为： 概率分布函数又称之为累积概率，表示了落在某一区间的概率。 2.3 信号的幅值域分析 2.3 信号的幅值域分析 第二章、信号分析基础 2.4 信号的时差域相关分析 1 变量相关的概念 相关关系 1.现象之间确实存在数量上的依存关系，即某一社