桥梁动载试验，预计结构自振频率范围为1～6Hz，采集的振动信号拟用于频谱分析，则采样频率应取( )。

admin2021-09-26 30

问题桥梁动载试验，预计结构自振频率范围为1～6Hz，采集的振动信号拟用于频谱分析，则采样频率应取( )。

选项 A、1Hz
B、5Hz
C、10Hz
D、20Hz

答案D

解析根据采样定理，为了避免频率混叠，采样频率f_s(单位时问采集的数据的点数)应不小于待测信号最高频率f的2倍(f_s≥2f)。本题中待测信号的频率范围是1～6Hz，故选项D正确。
动态信号的分析方法包括时域分析和频谱分析，如信号只用于频域分析，则采样频率满足采样定理即可(f_s≥2f)；如采集的信号用于时域分析(如利用动挠度计算冲击系数)，一般要求设置更高的采样频率，不小于25倍信号频率。
以下对时域、频域分析概念作补充说明：
(1)时域分析：如下图所示，横坐标为时间(t)，竖坐标为幅值。研究信号的幅值时间特性，如幅值、极值、均值等指标以及时间相关性等。

(2)频域分析：如下图所示，横坐标为频率(f)，竖坐标为幅值(或相位)。研究信号的幅频特性(频率成分及各频率成分的能量)和相频特性(各频率成分相位)。

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