在LabVIEW中的波形产生函数得到的仿真信号波形数据.ppt

2.1.3 虚拟仪器测试信号分析处理程序的基本内容 通常，对作为时间函数的动态信号来说，要完整地描述其特征至少要从幅值域、时（间）域、频（率）域、时延域4个域进行分析。 电量（含电压、电流、相位差、功率、频率）与电路参量（含电阻、电容、电感）的测量是一切测量的基础。为获取这些电量参数所设计的信号分析处理软件，是虚拟仪器测试功能软件的基本内容。 ① 时域分析：测量时采集到的信号是一个时域波形。 ② 频域分析：测量时直接采集到的信号是时域波形，由于时域分析的局限性，所以往往把问题转换到频域来处理。基本方法是FFT。 ③ 相关分析：信号的相关分析是时（延）域中进行的一种信号分析处理方法。 ④ 幅值域分析：信号的幅值域分析首先是对随机信号进行统计分析，可以求得信号的均值、均方值、方差、概率密度函数等。 ⑤ 测量数据处理：利用统计分析技术求测量结果的平均值、方差，进行不确定度评定，实现最小二乘法的数据拟合算法等。 ⑥ 数字滤波：滤波（即选频）是将一部分频率范围内的信号滤除掉，而允许另一部分频率范围内的信号通过。 2.1.4 LabVIEW中的测试信号分析处理函数库简介 LabVIEW 除了它的图形化编程方式适应工程师的思维习惯以外，还提供了非常丰富的测试工程师所需的分析处理函数和Ⅵ，即所谓的“工程师的工作间”，在这个“工作间”中，LabVIEW提供了进行测试信号分析处理所需要的各种类型的数据分析和处理工具。 实现信号分析处理功能的Ⅵ分为3个层次：Express VI、波形Ⅵ和基本功能Ⅵ，并分别对动态数据类型、波形数据类型和数组这样3种数据进行操作。下面我们分层次来介绍这些VI。 用Express VI实现的信号分析和处理VI 2. 对应于波形数据的信号分析和处理Ⅵ 到达路径为functions → Signal Processing。 根据不同的分析和处理目的又分为3个子模板：波形测量子模板(Waveform Measurements)、波形调理子模板(Waveform Conditioning)和波形产生子模板(Waveform Generation)。 3. 基本函数VI 其Ⅵ子模板根据信号分析处理的手段进行分类，分别是滤波器子模板(Filter)和窗函数子模板(Windows)等。 其到达路径是Functions—Signal Processing 2.2测试信号产生 2.2.1测试信号产生途径和波形数据表示 1．测试信号产生途径 虚拟仪器软件处理的测试信号的波形数据，主要通过以下3个途径获得： （1）对被测的模拟信号，使用数据采集卡或其他硬件电路，进行采样和A/D变换，送入计算机。 （2）在LabVIEW中的波形产生函数得到的仿真信号波形数据。 （3）从文件读入以前存储的波形数据，或由其他仪器采集的波形数据。 2．测试信号在LabVIEW中的表示 在LabVIEW中测试信号已经是离散化的时域波形数据，信号表示的数据类型有数组、波形数据和动态数据3种。 波形数据是专门用来表示测试信号的，它是由时间起始值t0、dt值（两个采样点的时间间隔）以及一维数组Y组合成的一个簇。 波形数据的物理意义： 对一个模拟信号x(t)从时间t0开始进行采样和A/D转换，采样率为fs,对应采样时间间隔dt=1/fs，数组Y为各个时刻的采样值。 可以用数值型数组Y表示波形，相当于默认t0=0, Δt=1秒 图中表示了对频率为20Hz、幅度为1V的正弦信号进行采样，采样频率为1kHz，得到的波形数据（t0=0,dt=0.001s）进行图形显示和数据显示,Y数组实际有50个数，图中只显示了前9个。采样50点刚好1个周期，因为对周期信号，1个周期的采样点数等于采样频率除以信号频率。 3．Express技术和动态数据 程序框图中的Functions Palette上的Express VI面板包含了大量的Express VI函数，主要分为6大类： 信号输入Express VIs 用来从仪器采集信号或产生仿真信号。 信号分析Express VIs 用来对信号进行分析处理。 输出Express VIs 用于数据存入文件，产生报表以及与仪器连接，输出真实信号等。 信号操作Express VIs 主要用于对信号数据进行操作，比如类型转换、信号合并等。 执行控制Express VIs和程序结构体 包含了一些基本的程序结构以及时间函数。 算术与比较Express VIs 包含一些基本的数学函数、比较操作符、数字和字符串。 针对Express VI的灵活性，LabVIEW提供了动态数据类型（Dynamic Data Type，DDT）来携带Express VI的输入输出信号。它在框图中的连线和控件显示