数学大学
动态信号与信号内积
动态测试与分析（上） · 第一章 动态信号与信号内积
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动态信号与信号内积
动态测试与分析（上） · 第一章 动态信号与信号内积
时变信号——时变信号定义
频率成分随时间变化的信号叫时变信号：非平稳是它的别名。
非平稳性
统计特性随时间变化，频谱不再恒定
与平稳对比
平稳信号频谱固定，时变信号需要时频视角
时变信号——车辆旁通声信号
车辆从身旁驶过，声音由远及近再远去：典型的时变信号。
幅值变化
距离变化导致声压先增后减
频率变化
相对运动带来多普勒频移
分析适配
用时频分析观察频率随时间的变化
时变信号——曲轴加速扭振信
加速过程转速不断攀升，扭振成分跟着转速走：阶次分析的用武之地。
随转速扫频
转速上升，各阶次频率成比例上移
时变分析
按阶次提取成分，评价加速振动品质
本节要点
- ✓时变信号 = 频谱随时间变化
- ✓旁通声：幅值频率都随过程变化
- ✓加速扭振按阶次分析
延伸主题：录一段车辆通过声画一次时频谱
课后思考
先自己回答，再展开参考答案——能讲出来才算真懂。
1时变信号为什么不能用一条固定频谱描述？
参考答案固定频谱假设频率成分不随时间变；时变信号不同时刻成分不同，只能按时段分别描述，或用时频分析同时呈现时间与频率两个维度。
2车辆旁通声为什么频率会变化？
参考答案声源与观察者相对运动产生多普勒效应：接近时听到的频率偏高，远离时偏低；加上加速工况本身转速变化，频率成分持续移动。
3分析加速扭振为什么强调「按阶次」？
参考答案加速时转速持续变化，与转速成正比的阶次成分频率也在移动，普通频谱会把同一阶次的能量摊到一段频带上；按阶次提取才能准确评价每个阶次的贡献。