基于LabVIEW软件的时频域测试研究.pdf

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1、基于LabVIEW软件的时频域测试研究口杨文兴口余亮口孙旭东口张振生口陈杰口王瑞平，z1．宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司浙江宁波3153362．浙江吉利罗佑发动机有限公司浙江宁波315800摘要：在测试软件LabVIEW平台的基础上，研究了利用时频域测试方法来分析信号在时一频平面上的能量分布情况。此测试分析方法利用短时傅里叶变化SrFT的基本原理，对一些非平稳的信号进行分析，能很好地描述信号的频率如何随时间而变化。对长度有限的信号进行施加窗函数处理，从而来更好地分析窗函数的不同选择对时频域分析的影响，具有一定的优越性和创新性。关键词：LabV

2、IEW时频域分析短时傅立叶变换汽车非平稳信号中图分类号：TN911．6文献标识码：A文章编号：1000～4998f2015112—0046—03对于信噪比很低的信号，无论从时域或频域都很采用局部频谱的概念．在一个很窄的窗函数里取出信难将有用信息提取出来，笔者借助短时傅里叶变换的号，经过求其傅里叶变换，同时也去除了窗函数以外基本理论，将时域和频域联合起来分析，从而来描述的信号频谱，使用窄窗函数的傅里叶变换(短时傅里信号的频率随时间的变化关系，也可以简单计算出信叶变换，STFT)，它是加窗傅里叶变换的一种形式，短号的功率谱随时间的变化。但在信号处理

3、中，能得到时傅里叶变换的基本思想是把信号划分成许多小的的信号长度是有限的，需要对无限长的时间序列添加时间间隔L2]，用傅里叶变换分析得到每一个时间间隔，一个窗函数．进而来观察窗函数对时频域联合分析时以便确定该时间间隔内存在的频率，其表达式为：的影响。S(，r)=Jr／t)(～)ed￡(1)1时频域测试分析式中：“表示复共轭；g()是有紧支集的函数(￡)是被分析的信号。时频域测试分析是通过信号映射手段实现的，可在这个变换中，e“起着频限的作用，g(t)起着时以将一维时间域信号映射到能量对频率和时间的二限的作用。随着时间t的变化，g(t)所确定的“

4、时间窗”维空间中。时频域测试分析能够确定在某一时刻频率在t轴上移动，使厂(t)逐渐进行分析。具体变换如图1成分的分布情况，而频谱能够确定哪些频率存在。但所示。是，短时傅里叶变换可以认为是一种整体变换，只能测试程序所编写的时频联合分析模块为短时傅分析了解信号在时域或频域中的全局特性。对于像汽立叶变换分析块，短时傅里叶变换频谱图能够反映信车车速等非平稳信号，时频域测试分析对了解信号频号能量的频谱随时间的变化情况．即信号的能量在时谱随时间变化的情况，有极其重要的作用。虚拟仪器频平面中的分布。程序的前面板可以显示参数部分、LabVIEW借助图形化的编程

5、语言，通过图标代替文本行来创建应用程序，采用数据流程编辑方式，程序的执短时傅里叶变换时频平面图以及瞬时频谱图。短时傅行顺序依据程序框图中节点之间的数据流向来决定．立叶变换模块的流程图如图2所示。一般情况下，采用图标表示函数．用连线表示数据流向。对于测试仿真软件LabVIEW，可以提供出一个比较优质的功能模块_r，STFTSpectrogram．vi模块可以计算时频域平面上的信号能量分布情况，观察其某些特定信号的能量在联合时频域里是如何分布的。2短时傅里叶变换STFT的基本原理为了获得多53"量信号中各分量的瞬时频率，可以收稿日期：2015年7月

6、2015／12机械制造53卷第616期