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1.1.2 时不变信号——汽车怠速的车内噪声信号

下一节:1.1.3 时变信号——时变信号定义

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1.1.2 时不变信号——汽车怠速的车内噪声信号课程教案、知识点、字幕

同学们上一节我们介绍了时不变信号

曾经给了两个例子

一个是余弦信号

还有一个是发动机的振动加速度信号

在上一节介绍这些时不变信号的基础上

我们今天再继续补充一个

时不变信号的例子

然后我们可以进入时变信号的一些介绍

上一节我们介绍了时不变信号

首先我们介绍的是余弦信号

我们复习了一下它的时域波形

这是大家都是比较熟悉的

另外以后我们给出了它的频域特征

那么它的频域特征是什么样的

是什么样的

频域特征我们可以用四个字来表示

它的模有一个峰

然后它的相位是水平的

所以我们用四个字模峰相平来描述

余弦信号的频域特征

那么实际上它是这么个意思

那么它的模这里有一个峰

从这个峰上我们可以看见得到它的A

得到它的频域F

然后从它的相位上对下来

这个地方可以看见它的φ

就是它的初相位初相位时间

我们通过对余弦信号的基本的了解

我们可以把它推广到别的信号上面

紧接着我们就给出了发动机的

发动机的振动加速度信号

因为由于发动机

它这个发动机它是匀速在工作

所以它发出来的振动加速度信号

也是一个时不变信号

当然它的时域是体现比较强的随机性

我们在上一节里边已经看到了

但是它的频域还是非常有规律的

频域特征还是非常有规律的

首先我们可以了解到

通过这些频域的特征

可以看到发动机的工作状态

另外我们还可以知道

这个发动机需要改进的方向等等

是这个意思

我们这是上一节介绍的内容

那么今天我们来

再补充一个时不变信号的例子

今天我们想看的第三个时不变信号的例子就是

汽车怠速时候的车内噪声信号

车内噪声信号

汽车在怠速的时候

实际上是发动机在转动汽车是停止的

那么发动机的怠速转速是760r/min

下面我们来看一下它的信号是什么样的

首先看一下时域信号

现在咱们看见的就是汽车怠速时候

车内噪声的时域信号

上面是一个比较长的是12秒的采样

信号采样的结果

那么下面是2秒范围的把它展开

展开以后我们可以看见它的信号

还是呈现比较强烈的随机性

我们直接从时域信号上

很难观察出什么有意义的信息

那么同样我们把它再转换到频域上去看

现在我们看见的这个信号的图

就是下面这个汽车怠速时候的

车内噪声信号的幅值谱函数的图像

上面这一个是模下面是相位

可以看到模上有三个比较明显的峰

我们把它称之为一号峰二号峰和三号峰

对应的每个峰下面都有一小段平的相位

那么这也正好符合了余弦信号的特征

所以我们可以判定

那么这三个峰它都是在原始信号当中

存在着三个这样余弦信号

这样引起了三个峰值

我们把三个峰的

按照余弦信号的参数识别出来

可以看到一号峰的频率是12.6Hz

二号峰的频率是25.2Hz

三号峰的频率是50.4Hz

实际上可以看到

二号峰是一号峰的两倍频率

而三号峰是二号峰的两倍频率

那么我们来看一下

这些频率的余弦信号到底来自于哪里

一号峰它的频率是12.6Hz

二号峰它的频率是25.2Hz

三号峰它的频率是50.4HZ

首先看一号峰

我们来看一号峰它的频率

跟这个转速是否有关系

现在转速是760r/min

如果这是760r/min

如果把它换成每秒多少转的话

我们除60

这个时候除完了正好是这个数 12.6

所以我们可以说那么这个是

一号峰的频率正好是来自于转速的频率

在车内的噪声信号上面为什么可以

能听见和转速频率相同的声音信号

大家想一想

那么实际上

这个时候发动机是处于怠速状态

那么就是说它档是挂在空档上面

这个时候和发动机一起旋转都有哪些呢

一个是曲轴飞轮离合器

还有变速器的一轴

曲轴飞轮离合器

还有变速器一轴

在这样的轴系里边

组成的旋转运动里边

如果出现了偏心

那么这个时候它就会

这个偏心就会产生振动

如果它出现了偏心

就会产生振动

那么这个由于偏心带来的动不平衡

产生就会存在一个动不平衡

那么这个动不平衡带来的旋转上

就会产生一个振动的力量

这个每转会产生一次

那么这样的话它就是它的频率

正好是跟转速频率是一样的

那么这个时候振动由于这些偏心

从这个轴系上带来的振动

会通过发动机的安装

然后再到引起车身的振动

那么车身再引起

车身振动再引起发声

那么我们就可以听到这个频率的声音

那我们再来看二号峰

二号峰的频率是25.2Hz

那么它正好是一号峰的两倍

如果我们把一号峰的频率称之为Fn的话

那么二号峰的频率正好是两倍的Fn

上一节我们曾经讲到过就是旋着

转速频率的两倍正好应该是爆发频域

最好应该是爆发频率

所以我们可以等于

这就是爆发频率产生的峰值

因为在发动机工作过程当中

爆发还是比较大的冲击

那么这个冲击它引起了

发动机的振动车身振动最后发出了声音

所以我们在车内可以听到

跟爆发频率相同频率的噪声

是这个

所以这正好是爆发频率

三号频率它正好是二号频率的两倍

三号峰的频率正好是二号峰的两倍

所以我们看见是两倍的Fe三号峰两倍的Fe

在上一节里

我们在分析发动机的工作原理的时候

曾经提到

发动机的汽缸在工作的时候

每一次爆发有两次压气损失

一次是压缩冲程会产生压气损失

另外一次是排气冲程

因为要快速地排出高压气体

所以这个时候也会产生压气损失

那么它压气损失产生的频率

它正好就是爆发频率的两倍

所以这个应该是压气频率的损失Fe

压气损失会使得飞轮的能量的消耗

那么飞轮能量的

飞轮惯性能的消耗的时候

它是个就会产生一种扭矩上的变化

这个扭矩上的变化

会产生一种扭转振动

那么这个扭转振动再向后传

会传到齿轮上

齿轮就会把这个扭转振动

变成一种扭矩的振动

会变成了力的振动力的变化

这个力的变化通过齿轮箱的约束

就是它的安装

在车身上通过约束

会把这种振动传递到车身上

引起车身的振动

车身的振动再发出声音

所以这个时候我们可以听到压气

跟压气损失的频率相同频率的噪声

这就是我们刚才的

看到的三个峰它来自于哪里

什么原因引起的

我们再来稍微梳理一下

一号峰是跟转速频域相同的噪声信号

它主要来自于这个轴系上面的

这些件的它的质量偏心和动不平衡

产生的振动引起车身振动同时产生的噪声

那么二号峰主要由其爆发频域

爆发频域产生了振动引起车身振动

那么产生了声音我们噪声给听到

三号峰的峰值是压气损失频域

产生扭矩的变化

扭矩的变化同时引起了

车身的变化车身振动

那么这个时候也在产生了声音

这个时候我们就可以看得很清楚

这样我们通过

通过动态信号的分析

把一个信号从它的时域变到了频域

得到它的幅值谱

我们就可以很容易看见这些信号上面

所带来的你的研究

或者工作对象它的一些工作状态

到此为止我们给出了

时不变信号的几个例子

我们可以从中看到

通过动态信号的分析

把时域信号能够正确的变换到频域信号

可能看见了一些很有用的信息

时不变信号我们就先暂时介绍到这里

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绪论

-课程简介

第一章动态信号与信号内积

-第一周

--1.1.1 动态信号——动态信号与信号内积

--1.1.1 动态信号——动态信号定义

--1.1.1 动态信号——动态信号分类

--1.1.2 时不变信号——余弦信号

--1.1.2 时不变信号——余弦信号的复数表示

--1.1.2 时不变信号——余弦信号的频域特征

--1.1.2 时不变信号——发动机振动加速度信号

--1.1.2 时不变信号——汽车怠速的车内噪声信号

-第1章动态信号与信号内积--第一周作业

-第二周

--1.1.3 时变信号——时变信号定义

--1.1.3 时变信号——车辆旁通声信号

--1.1.3 时变信号——曲轴加速扭振信号

-第三周

--1.1.4 周期信号与非周期信号——动态信号分类2

--1.1.4 周期信号与非周期信号——非周期信号及其离散化

--1.1.4 周期信号与非周期信号——周期信号及其离散化

--1.1.4 周期信号与非周期信号——周期叠加定理

--1.1.5 余弦型信号——余弦型信号

--1.1.6 类脉冲激励信号——类脉冲激励信号

-第1章动态信号与信号内积--第三周作业

-第四周

--1.2.1 内积规则——内积规则

--1.2.1 内积规则——多信号内积

--1.2.1 内积规则——内积嵌套

--1.2.1 内积规则——连续内积与离散内积的极限等价关系

--1.2.1 内积规则——周期信号的极限等价关系

--1.2.1 内积规则——内积与矢量积

--1.2.2 相关内积变换——镜像信号

--1.2.2 相关内积变换——相关内积

--1.2.2 相关内积变换——相卷内积

-第1章动态信号与信号内积--第四周作业

第二章信号分析函数

-第五周

--2.1.1 窗函数——窗函数特征

--2.1.1 窗函数——矩形窗函数

--2.1.1 窗函数——窗函数的形成

--2.1.2 余弦窗函数

--2.1.3 信号加窗

--2.1.4 高斯窗函数

--2.1.5 窗函数的离散化

--2.2.1 加窗周期信号的周期构造——周期构造函数

--2.2.1 加窗周期信号的周期构造——大周期信号的取值定理

--2.2.1 加窗周期信号的周期构造——大周期信号的中心周期取值

--2.2.1 加窗周期信号的周期构造——整周期构造不变形

--2.2.2 周期窗函数

--2.2.3 加窗周期信号的加窗构成

-第2章信号分析函数--第五周作业

-第六周

--2.3.1 有限冲激函数

--2.3.2 无限冲激函数——无限冲激函数

--2.3.2 无限冲激函数——栅栏函数

--2.4.1 相位函数——相位函数1

--2.4.1 相位函数——相位函数2

--2.4.1 相位函数——相位函数3

-第2章信号分析函数--第六周作业

-第七周

--2.4.2 科思克函数——科思克函数1

--2.4.2 科思克函数——科思克函数2

--2.4.2 科思克函数——科思克函数3

--2.4.3 辛克函数——辛克函数1

--2.4.3 辛克函数——辛克函数2

--2.4.3 辛克函数——辛克函数3

-第2章信号分析函数--第七周作业

-第八周

--2.4.4 辛克函数——辛克函数4

--2.4.4 辛克函数——辛克函数5

--2.4.4 辛克函数——辛克函数6

--2.4.5 辛克函数——辛克函数7

--2.4.5 辛克函数——辛克函数8

--2.4.6 互补辛克函数——互补辛克函数1

--2.4.6 互补辛克函数——互补辛克函数2

--2.4.6 互补辛克函数——互补辛克函数3

--2.4.6 互补辛克函数——互补辛克函数4

-第2章信号分析函数--第八周作业

-第九周

--2.4.7 正弦比函数——正弦比函数1

--2.4.7 正弦比函数——正弦比函数2

--2.4.7 正弦比函数——正弦比函数3

-第十周

--2.4.8 正弦比函数——正弦比函数4

--2.4.8 正弦比函数——正弦比函数5

--2.4.8 正弦比函数——正弦比函数6

--2.4.8 正弦比函数——正弦比函数7

--2.4.9 正弦比函数——正弦比函数8

--2.4.9 正弦比函数——正弦比函数9

--2.4.9 正弦比函数——正弦比函数10

--2.4.9 正弦比函数——正弦比函数11

-第十一周

--2.5.1 连续傅里叶函数——连续傅里叶函数（1）

--2.5.1 连续傅里叶函数——连续傅里叶函数（2）

--2.5.1 连续傅里叶函数——连续傅里叶函数（3）

--2.5.2 时续傅里叶函数——时续傅里叶函数（1）

--2.5.2 时续傅里叶函数——时续傅里叶函数（2）

--2.5.3 离散傅里叶函数

-第2章信号分析函数--第十一周作业

-第十二周

--2.5.4 傅里叶谱——傅里叶谱定义

--2.5.4 傅里叶谱——傅里叶谱的可逆变换

--2.5.4 傅里叶谱——可逆变换的快速算法

--3.1.1 周期傅里叶变换——周期傅里叶变换（1）

--3.1.1 周期傅里叶变换——周期傅里叶变换（2）

-第2章信号分析函数--第十二周作业

第三章周期信号分析原理

-第十三周

--3.1.2 周期傅里叶变换（第二部分）——周期傅里叶变换（3）

--3.1.2 周期傅里叶变换（第二部分）——周期傅里叶变换（4）

--3.1.3 周期傅里叶逆变换——周期傅里叶逆变换（1）

--3.1.3 周期傅里叶逆变换——周期傅里叶逆变换（2）

--3.1.4 无理频谱的非周期性

-第3章周期信号分析原理--第十三周作业

-第十四周

--3.2.1 运算型周期信号的无理频谱——运算型周期信号的无理频谱（1）

--3.2.1 运算型周期信号的无理频谱——运算型周期信号的无理频谱（2）

--3.2.1 运算型周期信号的无理频谱——运算型周期信号的无理频谱（3）

--3.2.2 运算型周期信号的无理频谱（二）——运算型周期信号的无理频谱（4）

--3.2.2 运算型周期信号的无理频谱（二）——运算型周期信号的无理频谱（5）

--3.2.2 运算型周期信号的无理频谱（二）——运算型周期信号的无理频谱（6）

-第3章周期信号分析原理--第十四周作业

-第十五周

--3.3.1 周期余弦窗的无理频谱

--3.3.2 中心方波的无理频谱

--3.3.2 双向方波的无理频谱

--3.3.2 原点方波的无理频谱

--3.4.1 矩形窗逆变周期信号

--3.4.1 矩形谱窗有限逆变

--3.4.1 方波信号无理频谱的有限逆变

--3.4.2 方波信号无理频谱的无穷逆变（1）

--3.4.2 方波信号无理频谱的无穷逆变（2）

-第3章周期信号分析原理--第十五周作业

1.1.2 时不变信号——汽车怠速的车内噪声信号笔记与讨论

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