虚拟仪器实用编程技术 教学课件 作者童刚 第8章 分析软件.ppt

《虚拟仪器实用编程技术 教学课件 作者童刚 第8章 分析软件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第8章分析软件主要学习内容1．掌握使用信号发生模块、波形产生模块，构建简单的函数信号发生器，建立数字化频率的概念；2．学习如何进行频谱分析；3．学习如何应用数字滤波器；4．熟悉波形测量VI，实现常用参数的测量；5．熟悉常用的曲线拟合模块及其应用。8.1概述虚拟仪器的组成可概括为三大部分：1.信号的获取和采集2.信号的分析与处理3.结果的表达和输出其中信号的分析与处理是实现各种虚拟仪器功能的重要组成部分。信号的分析处理主要从时域和频域两个方面来进行。时域分析和处理信号特征值求取频域分析和处理频谱分析信号运算功率谱分析滤波处理希尔

2、伯特变换相关分析和卷积运算谐波分析信号重组和波形修正联合时频分析表8-1测试信号常用的时域、频域分析和处理用于测量的虚拟仪器执行的典型测量任务有：计算信号中存在的总的谐波失真；决定系统的脉冲响应或传递函数；估计系统的动态响应参数，例如上升时间、超调量等；计算信号的幅频特性和相频特性；估计信号中含有的交流成分和直流成分。所有这些任务都要求在数据采集的基础上进行信号处理。LabVIEW中提供了专门描述它的数据类型－波形（waveform）LabVIEW中的AdvancedAnalysis软件库具有强大的数据处理功能，包括信号的产生

3、、数据信号的处理、测量、数据滤波、概率统计、线性代数、曲线拟合、矩阵运算、数值分析等多种软件分析功能。为了方便使用，在Functions的首页，专门设置了SignalAnalysis模板的ExpressVI。信号分析子模板包括波形测量、信号调理、信号监测、波形发生、信号处理以及数学分析等7个子模板。子模板名称功能波形测量（waveformmeasurements）子模板包括交直流成分分析、振幅测量、谐波畸变分析、信号提取、功率谱计算、频率响应等功能。波形调理（waveformconditioning）子模板提供FIR滤波器、I

4、IR滤波器及归一化窗函数等。波形监测（waveformmonitoring）子模板包括边界测量、峰值检测、触发检测等功能。波形产生（waveformgeneration）子模板包括产生正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声、高斯噪声、周期随机噪声等多种信号的函数，还可以利用公式产生函数波形。信号处理（signalprocessing）子模板包括产生信号函数、时域和频域分析函数、各种数字滤波器和窗函数等。数学分析（mathematics）子模板包括公式节点、参数估计、微积分运算、概率与统计、线性代数、曲线拟合、矩阵运算、优化处理等

5、测试分析中常用的数学分析节点。逐点分析计算（pointbypoint）子模板此模板是7.1版本中增加的新内容，它可以方便、有效地处理某一时刻某点的数据。表8-2七个子模板的名称及其功能8.2信号的产生信号产生是测量系统的重要组成部分，要评价任意一个网络或系统的特性，必须外加一定的测试信号，其性能才能显现出来。在测量应用中常用的测试信号包括正弦波、三角波、方波、锯齿波、噪声波及多频波（由不同频率的正弦波叠加而形成的波形）等。8.2.1标准频率在模拟电路范围，信号频率定义为单位时间内周期现象重复的次数，单位为Hz（周期数/秒）;在

6、数字系统中我们经常使用的是数字频率单位，它是模拟频率与采样频率之比，即：数字频率=模拟频率/采样频率;这种数字频率被称为标准频率，单位是周期数/采样点数，即一个信号周期内采样点数n的倒数（1/n）。SignalGeneration子模板8.2.2信号产生子模板简介下面以SineWave正弦波节点图标来说明。SineWave.vi的图标端口说明resetphase默认值为true。当为true时，函数以Phasein的值作为初始相位；当为false时，函数以上一次调用后的phaseout输出值作为此次波形的初始相位，此时产生的信

7、号波形是连续光滑的samples采样点数，生成波形的总点数，默认为128amplitude生成波形的幅值，默认为1.0f信号的数字频率，默认为1.0/128.0phasein生成波形的初始相位，单位为度，默认为0.0sinewave数组名，该数组内存放所生成的波形数据phaseout当resetphase为true时，该参数无效；当resetphase为false时，该参数作为下一次生成正弦波的初始相位error错误代码。若有错误，则输出错误代码。根据错误代码，查找LabVIEW帮助文件，可以找到与错误代码对应的错误定义表8-

8、4SineWave.vi图标端口定义产生正弦波的前面板设置和框图程序[例8.1]产生一个指定频率的正弦波。其创建过程应注意：⑴前面板包含下列控制栏：采样点数、幅值、信号频率、初始相位、采样频率。⑵在框图程序中，它使用了下面的子程序：SineWave.vi子程序（在Analyz