【正文】 .A AAA N??? (34) 對(duì)于周期信號(hào) f (t), 因 f (t)= tjnF ?????? ?n n (35) 可得到 P= dt)]t(f[1lim 222T ????TTT=F 20 + 21n n ||2??? F (36) 所以對(duì)周期信號(hào)可以用功率譜描述其功率特性。 被測(cè)網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)采集卡 用 LabVIEW 開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件 計(jì)算機(jī) 被測(cè)信號(hào) 激勵(lì)信號(hào) 18 所用控件模塊的設(shè)計(jì) (1) 波形生成子模塊 要進(jìn)行頻譜分析，首先得生成模擬信號(hào)，采取系統(tǒng)的兩個(gè)子模塊： Sine waveform. VI 和 生成 2 路模擬輸入信號(hào)，為了實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的頻率、相位和幅度的調(diào)節(jié)增加的幾個(gè)控制輸入，如圖 32 和 33 所示。頻譜分析 Amplitude and 如圖： 。功能引腳如圖 35 所示。輸出端 string在系統(tǒng)自動(dòng)存儲(chǔ)文件中的一條記錄格式如下： 周期平均值： 正峰值： 信號(hào)均方根值： 3dB 帶寬：． 2021 年 8 月 21 日 12:21:32。當(dāng)拖拽的時(shí)候可以發(fā)現(xiàn)下方的 2 路原始模擬信號(hào)波形 會(huì)發(fā)生變化，而且橫坐標(biāo)軸的最大值也會(huì)發(fā)生變化。將測(cè)試信號(hào)采集到計(jì)算機(jī)后，在測(cè)試 VI中 進(jìn)行信號(hào)特征值處理，并在測(cè)試 VI 面板上直觀的表示出信號(hào)的特征值，可以給測(cè)試VI 的使用者提供一個(gè)了解測(cè)試信號(hào)變化的快速途徑。 開(kāi)始 波形產(chǎn)生模塊 聲卡采集信號(hào) 信號(hào)分析 是否存儲(chǔ) 記錄存儲(chǔ) 結(jié)束 選擇信號(hào) 設(shè)置信號(hào)類 是否循環(huán) N Y Y N N Y 26 圖 314 虛擬頻譜分析儀后面板的總框圖 要進(jìn)行頻譜分析，首先得生成模擬信號(hào)，采取系統(tǒng)的兩個(gè)子模塊：正弦波生成模塊和 方波發(fā)生模塊 生成 2 路模擬輸入信號(hào)，為了實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的頻率、相位和幅度的調(diào)節(jié)增加的幾個(gè)控制輸入。通過(guò)把多個(gè)中文字符串和一個(gè)數(shù)字通過(guò) Format 函數(shù)格式化到同一個(gè)字符串 string中輸出，而為系統(tǒng)退出時(shí)保存數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備，因?yàn)槿羰前驯４鏀?shù)據(jù)放到 while 循環(huán)里，則會(huì)因一直提示保存數(shù)據(jù)而導(dǎo)致程序死循環(huán)。 30 圖 322 用戶取消后提示圖 31 第四章 總結(jié) 本設(shè)計(jì)小結(jié) 虛擬儀器發(fā)生器是以計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力為依托，充分利用聲卡 DSP 技術(shù)及其圖形化、結(jié)構(gòu)化的特征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種常用信號(hào)的生產(chǎn)及模擬輸出。 本設(shè)計(jì)采用 PC 技術(shù)、 DSP 技術(shù)和 LabVIEW 多線程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲卡采集的音頻信號(hào)實(shí)時(shí)、高保真的采集與處理，同時(shí)完成了對(duì)波形生成模塊產(chǎn)生的信號(hào)的時(shí)域分析和頻域分析。 d39。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8!z 89Am YWpazadNuKNamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 32 第 4章 參考文獻(xiàn) [1] 袁淵，古軍，虛擬儀器基礎(chǔ)教程 [M].西安電子科技大學(xué)出版社， 2021. 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averaging(F)引腳和上面提到的功能一樣，用來(lái)標(biāo)識(shí)是否重啟選定的平均處理過(guò)程； time signals引腳標(biāo)識(shí)輸入的時(shí)域信號(hào)；window引腳指加窗設(shè)置，加窗方式包括可以有多種不同的方式，如 Uniform、Hanning、 Hamming 以及 Blackman 等； error in(no error)引腳和 error out引腳標(biāo)識(shí)執(zhí)行此 VI 有錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)的輸入和輸出信息； averaging parameters引腳指輸入波形信號(hào)的平均參數(shù)； real parts引腳標(biāo)識(shí)波形的實(shí)部譜，輸出可以是用 graph 圖像直觀描述的方式也可以是一堆參數(shù)的描述形式； imaginary parts引腳指輸入波形的虛部譜，描述方式同實(shí)部譜；其余兩個(gè)引腳 averaging done引腳和 averages pleted引腳一般不用。 2 個(gè)輸出引腳如下： error out引腳指子 VI 執(zhí)行錯(cuò)誤時(shí)的輸出信息； Data output引腳是指數(shù)據(jù)的輸出。信號(hào)發(fā)生器子模塊生成兩路模擬輸入 信號(hào)，一路是可調(diào)頻率、相位和振幅的正弦信號(hào)，另一路是指可調(diào)頻率、相位和振幅的余弦信號(hào)，最后利用信號(hào)合成器把兩路信號(hào)混合起來(lái)作為生成的 2 路模擬信號(hào)；音頻信號(hào)的采集是通過(guò)話筒來(lái)傳輸外界聲音信號(hào)，再利用 PC 機(jī)上的聲卡采集該聲音信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)；頻譜分析和濾波器子模塊利用 LabVIEW 強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理功能，對(duì)這組數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、加窗、 FFT 運(yùn)算處理，得到信號(hào)的實(shí)部譜和虛部譜，最重要的是得到信號(hào)的幅頻特性曲線和相頻特性曲線；在頻譜分析的結(jié)果子模塊中，對(duì)生成信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析，并將均方根值、一個(gè) 周期內(nèi)的信號(hào)均值等參數(shù)在系統(tǒng)退出時(shí)保存到文本文件中。諧波分析需要測(cè)量的值包括總諧波失真 THD、基波信號(hào)相對(duì)噪聲或諧波信號(hào)的均方根比例。將光標(biāo)移動(dòng)到斷點(diǎn)上時(shí)，斷點(diǎn)工具光標(biāo)的黑色區(qū)域變成白色 [4]。 單擊程序框圖工具欄中的開(kāi)始單步執(zhí)行按鈕 和開(kāi)始單步執(zhí)行按鈕 按鈕進(jìn)入單步執(zhí)行模式。警告并不妨礙 VI運(yùn)行，它僅 幫助用戶避免 VI 中可能存在的問(wèn)題。 在 VI 斷開(kāi)的情況下，單擊 按鈕或選擇主菜單“查看 —錯(cuò)誤列表”，彈出“錯(cuò)誤列表”對(duì)話框，可以查找原因。 6).組合、鎖定對(duì)象 使用排序工具 中的“組合”選項(xiàng)可以將多個(gè)對(duì)象組合成為一個(gè)對(duì)象，以便于對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行同步操作。一種是：在需要的對(duì)象外的空白 區(qū)域，按住鼠標(biāo)左鍵并向右下方拖拽，畫出一個(gè)虛線框。 從連線板的右鍵快捷菜單選項(xiàng)“模式”中選擇一個(gè)連線板接線端模式。在 VI 圖標(biāo)上單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“編輯圖標(biāo)”，進(jìn)入圖標(biāo)編輯器窗口，即可使用圖標(biāo)編輯工具設(shè)計(jì)修改圖標(biāo)。從控件選板中選擇所需的輸入和顯示控件，按住鼠標(biāo)不放，拖拽至合適位置后再松開(kāi)鼠標(biāo)，即可將所需控件置于前面板窗口工作區(qū)。首先設(shè)計(jì)suave 完成每個(gè)子任務(wù)，然后將之逐步組合成為能夠解決最終問(wèn)題的 VI。 用 LabVIEW 編制框圖程序時(shí)，不必受常規(guī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)法細(xì)節(jié)的限制。 既然 LabVIEW 程序是數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)的，數(shù)據(jù)流程序設(shè)計(jì)規(guī)定，一個(gè)目標(biāo)只有當(dāng)它的所有輸入有效時(shí)才能夠被執(zhí)行；而目標(biāo)的輸出只有當(dāng)它的功能完全時(shí)才是有效的。 LabVIEW 的程序設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上就是設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)的 “虛擬儀器 ”，即 “VI”。如 圖 12 所示，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是聯(lián)系用戶應(yīng)用程序與底層時(shí)間設(shè)備的基礎(chǔ)。 測(cè)控對(duì)象 信號(hào)處理 數(shù)據(jù)采集卡 GPIB 接口儀器 VXI 接口儀器 圖形采集儀器 串行口儀器 并行口儀器 計(jì)算機(jī)工控機(jī) 7 虛擬儀器的構(gòu)成方式主要 有 5 種類型 [4]: 1,PCDAQ 系統(tǒng) PCDAQ 系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)調(diào)理電路及計(jì)算機(jī)為儀器硬件平臺(tái)組成的插卡式虛擬儀器系統(tǒng)。那么如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？可以設(shè)想，在必要的數(shù)據(jù)采集硬件和通用計(jì)算機(jī)支持下，通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)儀器的部分或全部的功能，這就是設(shè)計(jì)虛擬儀器的核心思想。檢測(cè)結(jié)果的輸出方式有數(shù)字顯示、指針式表頭顯示、圖形顯示及其打印輸出等 [3]。 本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容是 采用 PC 技術(shù)、 DSP 技術(shù)和 LabVIEW 多線程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲卡 采集的音頻信號(hào)實(shí)時(shí)、高保真的采集與處理，同時(shí)也可完成對(duì)波形生成模塊產(chǎn)生的模擬信號(hào)的時(shí)域分析和頻域分析。 第 三代智能儀器內(nèi)置微處理器，既能進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試，又具有一定的數(shù)據(jù)處理，可取代部分腦力勞動(dòng)，習(xí)慣上稱為智能儀器。 ，而且其基于軟件的體系結(jié)構(gòu)還大大節(jié)省了開(kāi)發(fā)和維護(hù)費(fèi)用。 軟件模塊中，可以采用多種方式顯示采集的數(shù)據(jù)、分析的結(jié)果和控制過(guò)程。 (2),在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟硬件資源共享 虛擬儀器的最大特點(diǎn)是將計(jì)算機(jī)資源與儀器硬件、 DSP 技術(shù)相結(jié)合，在系統(tǒng)內(nèi)共享軟硬件資源。 基于 LABVIEW 虛擬頻譜分析儀的設(shè)計(jì) 第 1章 緒 論 研究背景 隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的迅速發(fā)展，一種新型的先進(jìn)儀器 —— 虛擬儀器成為當(dāng)前系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。用普通的計(jì)算機(jī)聲卡代替數(shù)據(jù)采集卡，利用聲卡和 LABVIEW 的多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，開(kāi)發(fā)基于PC 機(jī)聲卡的虛擬音頻信號(hào)分析儀。實(shí)驗(yàn)表明：這類系統(tǒng)具有程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、通用性好、可移植性高、界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單大方、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。虛擬儀器的出現(xiàn)開(kāi)辟了儀器技術(shù)的新紀(jì)元，它是多門技 術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，其基本思想逐步代替儀器完成某些功能，如數(shù)據(jù)的采集、分析、顯示和存儲(chǔ)等，最終達(dá)到取代傳統(tǒng)電子儀器的目的。 (3),圖形化的軟件面板 虛擬儀器沒(méi)有常規(guī) 儀器的控制面板，而是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形環(huán)境，采用可視化的圖形編程語(yǔ)言和平臺(tái)，以在計(jì)算機(jī)屏幕上建立圖形化的軟面板來(lái)替代常規(guī)的傳統(tǒng)儀器面板。而且虛擬儀器可以方便地與網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)及其他應(yīng)用連接，還可利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多用戶數(shù)據(jù)共享。 虛擬儀器的出現(xiàn)時(shí)儀器發(fā)展史上的一場(chǎng)革命，代表著儀器發(fā)展的最新方向和潮流，是信息技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域，必將對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生不可估量 3 的影響。 虛擬儀器的功能和性能已被不斷地提高，如今