当前课程知识点:动态测试与分析(上) > 第一章 动态信号与信号内积 > 第二周 > 1.1.3 时变信号——车辆旁通声信号
上一节 我们已经给出了一个时变信号的例子
那么我们这一节
再给出一个时变信号的例子
这个例子是啥呢
就是多普勒效应 就多普勒信号
我们大家在坐那种比较老式一点的火车
比如说是由柴油机车带动的
或者岁数大一点的
可以看着用蒸汽机带动的火车
当两辆火车对错的时候
对方那一列火车它都会拉笛
这个时候我们听到那个笛声
它就带着多普勒效应的
它是一个变频的声音
因为两个火车相向而行 相向而行
就是它那个声
发声的东西是带着一定的速度
向着你过来的
你听到的是多普勒效应的声音带有
那么如果我们到高速公路的旁边
当然稍微离得稍微近一点的话
我们听到高速行驶过的汽车发出的声音
这个时候也带有多普勒效应
我们今天来看一下这个时变信号
多普勒效应的时变信号
什么是多普勒效应呢
我们可以用一个图来介绍一下
这幅图我们可以看到
一辆汽车如果它做匀速直线运动
当我们在一个固定的点
用麦克风来接收它的声压信号的话
如果这个时候接收到的信号
就带有多普勒效应
当然实际的汽车发出的声音
因为它比较杂 频率比较多
我们实际要观察起来
还是有一定的复杂度
为了很清晰的认识多普勒效应的它的现象
我们用一个模拟仿真的结果来看一下
那么我们在这个车上
假定我们载有一个1000Hz的声源
它的运动速度是120km/h
那么根据理论上我们可以得到它的
带有多普勒效应的声压信号
我们就通过一个仿真的结果
来得到了这个信号
那么关于这个理论公式是如何来的
我们在附录的7.1.2节里边有所描述
我们在这里就不详细的叙述了
有兴趣的同学可以去看一下附录
有了这个信号以后我们就可以来对
带有多普勒效应的信号进行分析
我们看看能看出什么来
现在图面上看见这个信号
就是刚才我们通过模拟仿真
得到的带有多普勒效应的信号
带有多普勒效应的信号
由于我们假定的是在车上放的一个是
单频以1000Hz发出声音的一个声源
它在做120km/h的高速运动
那么它得到的信号
是一个带有多普勒效应的余弦信号
从这里我们看在这个余弦信号前端
它的周期是比较短的
右轴它的频域比较高
它的后端 它的周期比较长
右轴它的频域比较低
但是这样直接从时域波形上来观察
还是比较困难的
我们再把它转到频域里边去观察
可能就会更容易一些
那么我们也拿这个信号
来做它的相关幅值谱
我们可以得到相关幅值谱的谱图
好 出来了
现在我们可以看到
这个上图就是我们得到的
带有多普勒效应的余弦信号
那么下面这张图就可以清楚的看到
它在频率的变化
当声音从远处向着我们而来的时候
它的频率是比较高的
当它到达我们的正前方的时候
它的频率就是它原来的频率1000Hz
而当它声源离我们远去的时候
它的频率会降低
当然越远到更远的
比如说从来的时候在很远的远处
还是到离去的时候到很远的远处
它的频域就会趋于稳定
但是它总是在来的方向
会高于它的真实频域
在去的方向它会低于它的真实频域
那么我们听到的声音
直接就是一个变频的声音
从这个图上我们可以看到
多普勒效应的变化情况
通过多普勒效应的分析
我们可以看到相关幅值谱
对于分析这些时变的信号
有着非常有用的作用
我们可以清楚的看到
它在频率和幅值上的
随着时间的变化的情况
所以这个例子
也是一个很好的一个典型的时变信号的一个例子
-课程简介
--教材简介
-第一周
-第1章 动态信号与信号内积--第一周作业
-第二周
-第三周
--1.1.4 周期信号与非周期信号——非周期信号及其离散化
-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——连续内积与离散内积的极限等价关系
-第1章 动态信号与信号内积--第四周作业
-第五周
--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
-第2章 信号分析函数--第五周作业
-第六周
-第2章 信号分析函数--第六周作业
-第七周
-第2章 信号分析函数--第七周作业
-第八周
-第2章 信号分析函数--第八周作业
-第九周
-第十周
-第十一周
-第2章 信号分析函数--第十一周作业
-第十二周
-第2章 信号分析函数--第十二周作业
-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)
-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
-第3章 周期信号分析原理--第十五周作业