上海大学《信号分析与处理》实验指导书选编.doc

上海大学 SHANGHAI UNIVERSITY 信号分析与处理 —  PAGE 20 — 《信号分析与处理》 实验指导书 (修订版) 上海大学 精密机械工程系 2009年4月  目 录  TOC \o 1-3 \h \z  DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介…………………………………….2 实验一 常用数字信号生成实验……………………………………..8 实验二 典型信号波形的合成与分解实验………… ……………..11 实验三 滤波器原理与应用实验………………… ………………..13 附录一 15  DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介 1、概述 DRVI的主体为一个带软件控制线和数据线的软主板，其上可插接软仪表盘、软信号发生器、软信号处理电路、软波形显示芯片等软件芯片组，并能与A/D卡、I/O卡等信号采集硬件进行组合与连接。直接在以软件总线为基础的面板上通过简单的可视化插/拔软件芯片和连线，就可以完成对仪器功能的裁减、重组和定制，快速搭建一个按应用需求定制的虚拟仪器测量系统。 图2、虚拟仪器软件总线结构图 2、软件运行 双击WINDOWS桌面上的图标，或在程序组中的DRVI，就可以启动DRVI软件。 DRVI启动后点击红色箭头所示按钮从DRVI采集卡、运动控制卡，或网络在线进行注册登记，获取软件使用权限，然后就可以使用了。 图3、DRVI软件运行界面 3、插接软件芯片 DRVI通过在前面板上可视化插接虚拟仪器软件芯片来搭构虚拟仪器或测量实验。插接软件芯片的过程很简单，从软件芯片表中点击需要的软件芯片，将其添加到DRVI前面板上，然后在新插入的软件芯片上压下鼠标不放，将其拖动到合适位置。重复上述步骤，插入其它软件芯片。 图4 用DRVI设计虚拟仪器 插接在DRVI前面板上的虚拟仪器软件芯片的屏幕位置是可以移动和调整的，点击快捷工具条中的“移动软件芯片位置”图标，然后在待移动的软件芯片上压下鼠标不放，就可以将其拖动到新位置，从而实现屏幕布局的调整。 4、DRVI软件总线的概念和软件芯片的连线 　　???实现虚拟仪器软件芯片间的数据交换，DRVI中设置了一组软件总线，包括256条Double型单变量数据线和32条Double型数组型数据线，可传输有效值等单变量数据，也可传输波形、频谱等数组数据。虚拟仪器软件芯片可以通过这组透明的数据总线进行数据传输和命令数据交换。任何两个虚拟仪器软件芯片只要连接在一条数据线上就可以在彼此间交换数据,就象在物理上用通讯线路连接在一起的节点间可以彼此交换数据一样。连线的方法是在软件芯片上点击右鼠标键，弹出该芯片的属性表，修改其中的连接数据线号就可以实现软件芯片间的连线。 图5 虚拟仪器软件芯片的连线 图6 李沙育图形实验演示系统 5、虚拟仪器设计样例：李沙育图形 若将两路不同相位的同频正弦波信号分别作为X轴和Y轴信号输入X-Y信号示波器，其信号波形是一个椭圆，称为李沙育图形。 在DRVI中设计李沙育图形很简单，用两片数字信号发生器芯片产生同频的正弦波信号，然后用一片旋钮芯片控制其中一个数字信号发生器芯片的相位，最后用一片X-Y曲线显示芯片显示李沙育图形就可以了。转动旋钮就可以产生出不同相位差的正弦波信号合成的李沙育图形。 6、DRVI常用软件芯片表 名称功能图标标签芯片标签芯片的作用是插入一条文字信息显示标签，以显示一些说明性文字。 另外它也可以与软件总线上的一条数据线相连，动态显示数据线上的数据值。 HYPERLINK F:\DRVIhelplableindex.htm箭头芯片箭头线的作用是在屏幕上绘制一条箭头线，用来指示芯片的工作顺序，或信号的流向。开/关类芯片开/关类芯片的作用是提供类似物理设备中开关的功能。它与一条数据线相连，可控制连接在该数据线上其他软件芯片启/停运行的目的。 按钮芯片按钮芯片的作用是：通过鼠标对此芯片图标的点击来向其他芯片发出一个单次运行的直接控制命令。数字输入类芯片数字输入类的作用是为用户提供物理旋钮、推杆功能类似的芯片。它与一条数据线相连，用户可以通过鼠标拖动来改变芯片上指针位置，调整数据线上的值，从而达到改变连接在该数据线上其他软件芯片工作参数的目的。单变量显示类芯片单变量显示类芯片的作用是提供类似温度计、表头的功能。它与一条数据线相连，数据线上数据的变化会使其示值同步变化。 波形/频谱显示芯片波形/频谱显示芯片的作用是在屏幕上用二维曲线方式显示所连接的