相位差计的设计和相关分析仪器设计

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1、湖南科技大学课程设计（论文）湖南科技大学课程设计课程设计名称：《虚拟仪器》课程设计学生姓名：_____________________学院：_______机电工程学院________专业及班级：_____测控技术与仪器___学号：_________________指导教师：______毛征宇郭迎福___2016年12月06日湖南科技大学课程设计（论文）课程设计任务书机电学院测控仪器系系主任：杨书仪学生班级：2013测控1、2班日期：2016.12.1一、设计目的：在学习和了解虚拟仪器及总线技术与LabVIEW开发平台的基本原理和方法的基础上，使学生理论与实践相结合，深入了解虚拟仪

2、器技术及LabVIEW编程技术在工程常见领域的测量与分析的应用，提高学生将虚拟仪器、测试技术和电子、机械、通讯等多学科的综合应用能力和实际动手能力。二、学生提交设计期限：在本学期2016年12月5日至2015年12月16日完成，设计必须学生本人交指导老师评阅，指导教师将组织部分学生答辩。三、本设计参考材料：《LabVIEW2010基础教程》《基于LabVIEW的虚拟仪器设计》《虚拟仪器》《虚拟仪器技术分析与应用》《测试技术》四、设计题目的选定：参考设计题目附后页，必须选二题（一般信号分析的虚拟仪器设计和工程测试实验教学虚拟仪器各一题）。五、设计要求：1、查阅相关资料；2、提出整体

3、系统设计方案；3、详细设计虚拟仪器各部分的原理、组成及具体实现过程；4、说明前面板控件布置、流程图（节点和图框）编辑和数据流实现方法；5、运行检测（仿真检测和实测检测。）六、设计成果及处理说明书主要章节：1．设计成果（包括说明书、前面板窗口设计和程序代码编辑及其程序软件）；2．设计说明书格式及主要章节：a.封面（参照学院规定标准）；b.设计任务书（包括选定设计题目与要求）；c.目录d.说明书正文；（主要章节包括：系统总体方案分析及确定；虚拟仪器设计步骤详细介绍；程序调试运行与结果分析等）e.设计总结及体会；f.参考文献七、设计所得学分及成绩评定：本设计单独算学分及成绩：占2个学分

4、。考核与评分主要分四个方面：1．学生平时出勤及工作态度；2．虚拟仪器设计正确性及前面板布置实用、美观程度；3．说明书、软件编写规范、调试分析结果及独立工作能力；4．答辩成绩。八、设计进度与答疑：1、确定设计题目及查阅资料，并确定方案：12.5~12.6日；2、虚拟仪器设计及编程12.7~12.12日；3、运行调试检测与修改，撰写课程设计报告：12.13～12.16日；4、提交设计报告，学生答辩：12.16～12.18日。学生签名：指导老师签名：学号：日期：2016.12.12日期：湖南科技大学课程设计（论文）设计题目及要求1、基于谱分析技术的虚拟相位差计设计功能描述：（1）采用谱

5、分析技术测量两个同频正弦波信号的相位差；（2）两个正弦波信号的幅值、相位都可由用户选择设定；（3）信号的采样点数、采样周期数可由用户选择。2、相关分析虚拟实验仪器设计虚拟仪器设计要求：（1）可测试四种典型信号的自相关函数；（2）可测试两个正弦函数的互相关函数。3、总体设计要求：（1）查阅相关资料；（2）提出整体系统设计方案；（3）详细设计虚拟仪器各部分的原理、组成及具体实现过程；（4）说明前面板控件布置、流程图（节点和图框）编辑和数据流实现方法；（5）运行检测（仿真检测）湖南科技大学课程设计（论文）目录第1章基于谱分析技术的虚拟相位差计-1-1.1系统总体方案分析及确定-1-1.

6、1.1设计原理-1-1.1.2总体设计方案的确定-1-1.2设计步骤-2-1.2.1前面板设计-2-1.2.2程序框图设计-3-1.3程序调试运行与结果分析-4-1.3.1调试运行-4-1.3.2结果分析-5-第2章相关分析虚拟实验仪器-5-2.1系统总体方案分析及确定-5-2.1.1相关分析原理-5-2.1.2总体方案设计-6-2.2设计步骤-7-2.2.1前面板设计-7-2.2.2程序框图设计-9-2.3程序调试运行与结果分析-11-第3章设计总结与体会-13-参考文献-14-湖南科技大学课程设计（论文）第1章基于谱分析技术的虚拟相位差计本设计要求是利用谱分析的方法进行两个同

7、频正弦波信号的相位差的计算，利用相谱函数求出两个正弦波信号的相位进行相减得到相位差。1.1系统总体方案分析及确定1.1.1设计原理频谱分析法是通过求取周期信号的频域特性(主要是相频特性)，然后取两信号相频特性曲线中对应于信号各频率分量的相位值，其差值即为所求相位差。理论上，该方法有很好的选频特性，对谐波干扰抑制性好。实际处理中，通常用快速傅里叶变换(FFT)来进行频谱分析，该算法要求离散点必须满足采样点数为2n个，另外要避免泄漏、栅栏效应。为了准确得到信号频率所对应出相位、幅值，