测控技术与仪器 毕业论文范文——基于MATLAB的测试数据分析系统设计

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1、基于MATLAB的测试数据分析系统设计摘要本文详细阐述了基于MATLAB（GUI）测试数据分析系统的设计过程。分别针对振动检测和机构运动速度检测信号，给出了不同的数据分析和处理方法。介绍了数字信号处理的基本应用和小波分析在信号滤波中的应用；利用MATLAB提供的GUI可视化软件，构建了振动检测和机构运动速度检测数据分析界面；进行了相关的数据处理验证了分析系统的工作性能。关键字：信号处理，小波分析，MATLAB第41页共41页ThetestdataanalysisbasedonMATLABsystemdesignAb

2、stractThispaperelaboratestestdataanalysissystemdesignprocessbasedonMATLAB(GUI).,Differentmethodsweregivenouttoanalysisandprocessthevibrationtestingandthevelocitysignals.Thepaperintroducesabasicapplicationofdigitalsignalprocessingandwaveletanalysisinsignalfilte

3、ring;UsingMATLAB(GUI)whichisvisualizationsoftware,constructthetestdataanalysisoftheinterface;finally,throughtherelevanttestdataprocessing,verifytheanalysissystemperformance.Keywords:signal,waveletanalysis,withMATLAB第41页共41页1绪论1.1论文的研究意义及背景振动检测和机构运动速度检测是一个重要的研究

4、领域，在工业和军事上的应用尤为重要。振动是一种普遍存在的自然现象，振动包括噪声、冲击、地震等强度随时间变化的物理现象。虽然人们经常利用振动来进行运输、加工和打桩，做一些有益的工作，但更多的是振动往往起着影响机器设备性能和寿命，破坏建筑物的作用[1]。而掌握机构运动速度的规律，能减轻甚至消除冲击带来的危害，且机构的运动参数测量是确定仪器工作环境条件的重要依据。振动检测和机构运动速度检测在工业和军事中的应用，针对不同性质的信号和干扰寻找最佳的信号处理方法，一直是广泛讨论的重要问题。根据被分析信号的特点和要达到的主要目的

5、，选择最适当的滤波方法，是非常重要的问题[2]。目前，研究振动问题主要有两种途径：一是通过计算机进行理论分析；二是用试验手段进行测试和分析。对一些复杂的大型结构，单靠现有的振动理论及计算方法来进行分析是不够的。因为一般的理论计算是建立在一定的力学模型及数学模型基础之上的，而对于这些复杂结构，其力学模型及边界条件的简化往往建立在许多假设基础之上，只能是近似的与实际情况相符合，这是理论计算不可避免的一个缺点。因而用试验的方法来解决复杂结构振动问题是不可或缺的[3]。振动测试中得到的数据在大多数情况下不是真实的振动信号或

6、者说与真实的振动信号之间存在一定的差别，所以未经分析处理、修正，直接采用测试得到振动信号作为结果往往会产生误差，有时甚至会得出错误结论。振动信号处理就是通过一些数学运算方法对振动测试所得的信号进行加工，去伪存真，计算出我们需要了解的内容，以便做进一步的分析研究。振动信号处理关心的是振动信号的表示、变换和运算以及振动信号所包含的信息。数字信号处理是在20世纪60年代中期，随着数字电子计算机和大规模集成电路技术的不断进步而迅速发展起来的一门新兴学科，数字信号处理的理论、算法及实现手段近年来获得了飞速的发展，它已广泛应用

7、于雷达、通信、声呐、语音、图像、地震、遥感遥测、地质勘探、航空航天、生物医学工程等科学技术的各个领域，并已成为这些领域中的一种重要的现代化工具[4]。第41页共41页目前，数字处理已经发展成为一项成熟的技术，并且在许多应用领域逐步代替了传统的模拟信号处理系统，如通讯、系统控制、电力系统等[5]。从形式上看，数字滤波有线性滤波和非线性滤波。线性滤波是指卷积滤波，又分为频域滤波和时域滤波，非线性滤波主要指是同态滤波，它是用取对数的方法将非线性问题线性化。现阶段是向多功能、集成化、智能化发展，进行参数和动态测量，是自动化

8、过程控制系统中的重要一环，其主要是微电子与计算机技术。传感器与微计算机结合，形成了进行信号测试的软件系统[6]。目前信号分析技术的发展目标是：(1)在线实时的能力提高；(2)分辨力和运算精度的提高；(3)扩大和发展新的专用功能；(4)专用机构小型化，性能标准化，价格低廉。数字信号处理是利用计算机或通用(专用)的信号处理设备,用数字的数值计算方法对信号进行变换