基于labview的数字信号处理.doc

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1、基于LABVIEW的数字信号处理摘要：LabVIEW是建立测试、测量和自动化应用的图标语言，使用灵活方便。本文介绍了利用LabVIEW8.6实现多路数据检测和分析方法的实现。构建一集信号采集、存储、分析和处理的检测系统。该系统可以同时检测三路电压和一路加速度信号。并可以对检测到的信号进行滤波、曲线拟合和小波分析等运算。系统界面友好，操作简单。关键词：LABVIEW多路信号滤波谐波分析0引言本文设计的虚拟多路检测系统是基于虚拟仪器平台所开发的应用系统，主要完成了如何充分利用虚拟仪器平台的功能控件构建一个电压、频率信号的采集、存储、

2、分析和处理为一体的多路检测系统。建立在DAQ采集卡基础上的虚拟仪器具有一机多用、用户自定义功能和使用维护方便等特点，代表了今后仪器的发展方向。LabVIEW2012是虚拟仪器图形编程语言，它以软件为中心，利用计算机强大的计算、显示和处理能力，在计算机屏幕上组建用户自己的仪器和仪表。实现了将仪器装入计算机。1系统的总体设计基于LABVIEW2012的多路采集系统设计包含以下部分：控制对象建模、数据采集、数据传输、数据处理、控制信号输出接口电路设计及其它附属功能的设计。本设计采用虚拟仪器技术搭建基于LABVIEW2012软件开发平台

3、的多路检测系统总体结构如图1所示。电压频率调整电路DAO数程采隼卡计算机系统LABX1EW2012图1系统总体结构图2模拟信号选择采集的模拟信号主要分为三个部分组成，第一、均匀白噪声，第二50hz的干扰信号，第三45hz的参考信号。在初始调试过程中可以用labview中信号合成单元将这三个信号经过合成，调试成模拟的采集信号，这样可以方便调试.3自适应滤波器3.1自适应滤波器的原理根据环境的改变，使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构。这样的滤波器就称之为自适应滤波器。自适应滤波器的原理图如图4所示：图4自适应滤波器的原理图3.3

4、最陡下降法定义某一个加权向量w的代价函数"W),以初始假设值佩°)开始，生成一个加权向量序列W⑴,函2)…,代价函数丿(⑷)随着算法的每一次迭代而减小，即J(W(774-1))+1)-班"

5、)=一二朋(勿然后判断丿(vv(/?+l))

6、过改变LMS自适应滤波器步长因子（mu）.滤波器长度M）、以及信噪比（SNR）,得出以下结论：（1）滤波器长度和信噪比一定时，当nrn>1/久时（久是输入信号自相关矩阵的最大特征值），系统发散；0

7、输出效果不太理想。（2）步长因子和滤波器长度一定时，改变信噪比大小，随着信噪比由5dB逐渐变小，滤波器的输出结果会变的不理想。当信噪比较大时（SNR二5dB）,LMS自适应滤波器滤波效果良好，要求的滤波器长度也较短；在信噪比较小时（SNR二-5dB）,自适应滤波器的输出结果不太理想，可以通过适当调整步长参数和增加滤波器长度来进行改进，使得滤波效果较明显。为M=128、mu=0..0008时，改变信噪比的输出，选择SNR二5dB时，滤波器输出良好，当SNR二0B时，滤波器输出结果不理想，需通过改变滤波器的长度来改进滤波效果，这里取

8、M=256；当SMR=-5时，需要调整mu二0..0000&M=512后滤波器输出效果较好。（3）步长因子和信噪比一定时，改变滤波器长度大小。滤波器长度M与输入信号特性及稳态误差有关，对于具体的输入信号有一个最佳（或准最佳）的加权数目X使得稳态误差最小,当再增加