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绪论1

第一章信息技术与信号分析导论3

第一节信息技术基本概念3

一．信息的定义3

二．信息的主要特点3

三．信息技术与工程测试4

第二节信号的描述及其分类4

一．信号的描述方法5

二．信号的分类5

第三节周期信号与离散频谱8

一．正弦信号的复数表示法8

二．周期信号的傅里叶级数与离散频谱9

三．周期信号的强度参数和相关函数14

第四节 非周期信号与连续频谱16

第五节随机信号19

一、随机过程的基本特征19

二、随机信号的统计特性20

第六节 谱分析的工程应用22

第二章工程测试系统的设计26

第一节测试系统26

一、对测试系统的基本要求26

二、线性系统及其主要性质27

第二节测试系统的静态响应特性28

一、测试系统的静态特性指标29

二、测试系统的静态响应特性曲线30

第三节测试系统的动态响应特性31

一、概述31

二、测试系统的传递函数33

三、测试系统的动态响应特性曲线35

四、测试系统动态特性的测定37

第四节工程测试系统设计法则38

一、测试系统实现信号不失真的理想条件38

二、测试系统响应特性参数的合理选择39

三、测试系统的最佳匹配40

第五节提高测试系统性能指标的措施42

一、从测试系统的各功能环节出发42

二、工程测试系统的智能化开发43

三、改进测试技术方法，提高信号分析、数据处理的准确性43

第三章工程参数电测法原理44

第一节概述44

一、电测法的特点和电测装置的组成44

二、传感器的分类和性能要求46

三．传感器变换量的衍生48

第二节电磁变换原理传感器49

一、电阻型传感器49

二、电容型传感器53

三、电感型传感器54

第三节光学变换原理传感器59

一、概述59

二、光电式传感器60

三、激光传感器61

四、光栅传感器61

五、光纤传感器63

第四节半导体效应传感器64

一．综述64

二．霍尔传感器65

三、气敏传感器及湿敏传感器67

第五节其它类型传感器68

一、压电式传感器68

二、超声波传感器70

三、谐振式传感器71

第六节传感器的标定72

一、概述72

二．传感器的静态标定72

三、传感器的动态标定73

第七节传感器选用原则74

一、灵敏度74

二、响应特性74

三．线性75

四、稳定性75

五、精确度75

六、测量方式76

七、其它76

第四章信号测量与传输77

第一节信号测量及传输的类型77

一．信号测量系统的类型77

二．信号传输环节的类型77

第二节电桥78

一、直流电桥78

二、交流电桥80

三、感应式电桥82

第三节调制与调解83

一、调幅及其解调83

二、调频及其解解84

第四节数字测量系统85

一．A/D、D/A转换器的主要技术指标86

二、模—数转换器（A/D）88

三、数—模转换器（D/A）90

第五节噪声干扰及其抑制91

一、噪声源及其干扰途径92

二、测试系统的抗干扰技术94

第五章信号记录98

第一节 概述98

第二节模拟式记录器98

一．显式记录器99

二．磁记录器105

第三节数字式记录器107

一、数字记录器的功能107

二．数字打印记录器108

第四节 信号记录仪器综述109

第六章信号分析与处理113

第一节概述113

一、信号分析与处理的目的113

二．信号分析与处理方法提要114

第二节相关分析及其应用115

一．自相关函数115

二．互相关函数117

三、相关函数估计及其实现119

第三节功率谱分析及其应用120

一．自功率谱密度函数121

二、互功率谱密度函数121

三、功率谱密度估计及其工程应用122

第四节信号分析流程及其装置123

一．工程测试信号的分析流程123

二．数字信号分析与处理步骤125

三．微型计算机在工程测试领域的应用126

第五节测量误差分析127

一．误差的表示方法和分类128

二．随机误差的统计特性131

三、工程测试系统的标定误差134

第六节测试数据处理方法135

一、静态测试数据的处理方法135

二、动态测试信号的分析处理方法137

第七节测试结果的表达140

一．图示法——实验曲线140

二．回归分析法——经验公式141

第七章应变测试技术146

第一节 概述146

第二节电阻应变片147

一、应变片的类型147

二．应变片的灵敏系数及横向效应148

三、应变片的特性及选择原则149

四．应变片的粘贴工艺151

第三节应变测量方法152

一、应变测量系统的组成152

二．应变片的布置和接桥方法155

三．提高应变测量精度的措施157

第四节工程应用实例158

一．综述158

二、利用应力恢复法测量岩（土）体应力159

三、大坝基岩应变测试160

第八章振动和噪声测试技术163

第一节 概述163

第二节振动测试技术164

一．振动测试系统164

二、振动参量的测量165

三．振动信号分析与仪器168

第三节噪声测量技术171

一．概述171

二、噪声测量常用仪器172

三．噪声测量方法173

第九章弹性波测试技术178

第一节 概述178

第二节岩土工程声波测试原理179

一、无限弹性媒质内弹性波的速度179

二．弹性波的反射、折射和绕射180

三、弹性波在有限媒质中的传播180

四．岩土工程的声波测试系统181

第二节岩土工程声波测试技术及应用184

一．地质体待征对弹性波传播的影响184

二．声波测试技术工程应用举例188

第四节混凝土工程声波测试技术及应用189

一、混凝土声波测试的特点和方法190

二、混凝土工程声波测试技术应用举例190

第五节声发射检测技术及其应用193

一．声发射波及其检测193

二．声发射波谱分析的应用194

第十章模拟研究（模型试验）方法197

第一节 概述197

第二节量纲分析及其应用197

一、量纲的基本概念197

二、π定理198

三、量纲分析原理和步骤199

四、量纲分析应用举例200

第三节相似理论和模型试验202

一、模型试验概述202

二、相似理论202

三．工程模型试验的相似准则203

四．工程模型的设计原则和畸变模型206

第四节工程模拟试验的加载原理208

一、载荷谱的定义及类型208

二、工作载荷谱的确定209

三、室内模拟加载方式211

四．程序载荷谱的编制212

参考文献216