虛擬儀器 labview 課件PPT 第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理

1、第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.1 8.1 數(shù)學(xué)分析數(shù)學(xué)分析8.2 8.2 信號(hào)處理信號(hào)處理第八章第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.1 8.1 數(shù)學(xué)分析數(shù)學(xué)分析(Mathematics)(Mathematics) LabVIEW LabVIEW提供了一些數(shù)學(xué)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，包括：公式提供了一些數(shù)學(xué)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，包括：公式節(jié)點(diǎn)、估計(jì)、微積分運(yùn)算、線性代數(shù)、曲線擬合、節(jié)點(diǎn)、估計(jì)、微積分運(yùn)算、線性代數(shù)、曲線擬合、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、最優(yōu)化方法、尋根和數(shù)值節(jié)點(diǎn)等。這數(shù)理統(tǒng)計(jì)、最優(yōu)化方法、尋根和數(shù)值節(jié)點(diǎn)等。這些節(jié)點(diǎn)位于功能模板些節(jié)點(diǎn)位于功能模板FunctionsMathematicsF

2、unctionsMathematics子模板子模板內(nèi)，如下圖。內(nèi)，如下圖。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.1.1 8.1.1 公式計(jì)算公式計(jì)算(Formula)(Formula) 公式計(jì)算模板提供了將外部公式或數(shù)學(xué)描述直接公式計(jì)算模板提供了將外部公式或數(shù)學(xué)描述直接連接到連接到LabVIEWLabVIEW的功能。包括以下方式：的功能。包括以下方式： 1.1.公式節(jié)點(diǎn)公式節(jié)點(diǎn)(Formula Node)(Formula Node) 其功能是將數(shù)學(xué)公式直接寫入節(jié)點(diǎn)框架內(nèi)，由節(jié)其功能是將數(shù)學(xué)公式直接寫入節(jié)點(diǎn)框架內(nèi)，由節(jié)點(diǎn)外部的程序輸入?yún)?shù)，可同時(shí)處理多個(gè)公式。點(diǎn)外部的程序輸入?yún)?shù)，可同時(shí)處理多個(gè)公式。

3、例例8.1.1 8.1.1 公式節(jié)點(diǎn)使用舉例。公式節(jié)點(diǎn)使用舉例。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 2. 2.擴(kuò)展的公式節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展的公式節(jié)點(diǎn)(Eval(Eval Formula Node) Formula Node) 這個(gè)節(jié)點(diǎn)和公式節(jié)點(diǎn)差不多，但它更靈活，除了這個(gè)節(jié)點(diǎn)和公式節(jié)點(diǎn)差不多，但它更靈活，除了可以在外部輸入?yún)?shù)之外，還何以從外部輸入數(shù)學(xué)可以在外部輸入?yún)?shù)之外，還何以從外部輸入數(shù)學(xué)公式。節(jié)點(diǎn)的圖標(biāo)及連線端口如圖：公式。節(jié)點(diǎn)的圖標(biāo)及連線端口如圖： 其中，其中，Input ValuesInput Values與與Variables InputVariables Input一一對(duì)應(yīng)，一一對(duì)應(yīng)，Varib

4、elsVaribels Output Output與與Output ValueOutput Value一一對(duì)應(yīng)。一一對(duì)應(yīng)。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 例例8.1.2 8.1.2 從外部輸入各項(xiàng)參數(shù)的使用實(shí)例。從外部輸入各項(xiàng)參數(shù)的使用實(shí)例。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 3.MATLAB 3.MATLAB語言直接寫入語言直接寫入(MATLAB Script)(MATLAB Script) 節(jié)點(diǎn)的圖標(biāo)如下：節(jié)點(diǎn)的圖標(biāo)如下： 導(dǎo)入導(dǎo)入MATLABMATLAB程序的步驟：程序的步驟： 在節(jié)點(diǎn)上單擊右鍵；在節(jié)點(diǎn)上單擊右鍵； 在彈出菜單中選擇在彈出菜單中選擇”Import”;Import”; 在彈出的文件對(duì)話

5、框中選擇要導(dǎo)入的文件。在彈出的文件對(duì)話框中選擇要導(dǎo)入的文件。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 4.HiQ 4.HiQ語言直接寫入語言直接寫入(Hiq(Hiq Script) Script) 節(jié)點(diǎn)的圖標(biāo)如下：節(jié)點(diǎn)的圖標(biāo)如下： 導(dǎo)入導(dǎo)入HiQHiQ程序的步驟：程序的步驟： 在節(jié)點(diǎn)上單擊右鍵；在節(jié)點(diǎn)上單擊右鍵； 在彈出菜單中選擇在彈出菜單中選擇”Import”;Import”; 在彈出的文件對(duì)話框中選擇要導(dǎo)入的文件。在彈出的文件對(duì)話框中選擇要導(dǎo)入的文件。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.1.2 8.1.2 線性代數(shù)線性代數(shù)(Linear Algebra)(Linear Algebra

6、) LabVIEW LabVIEW提供了線性代數(shù)的基本和高級(jí)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)。提供了線性代數(shù)的基本和高級(jí)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)。有關(guān)例程可以在有關(guān)例程可以在.analysislinaxmpl.llb.analysislinaxmpl.llb中查看。中查看。 1.1.矩陣相乘矩陣相乘(A(AB)B) 例例8.1.3 8.1.3 對(duì)兩個(gè)矩陣進(jìn)行相乘運(yùn)算。對(duì)兩個(gè)矩陣進(jìn)行相乘運(yùn)算。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 2. 2.其它矩陣運(yùn)算節(jié)點(diǎn)其它矩陣運(yùn)算節(jié)點(diǎn) LabVIEWLabVIEW還提供了多種矩陣運(yùn)算的基本節(jié)點(diǎn)，具體還提供了多種矩陣運(yùn)算的基本節(jié)點(diǎn)，具體如下：如下： 矩陣與矢量的乘積；矩陣與矢量的乘積； 矩陣求逆矩陣求逆; ;

7、 求矩陣的行列式求矩陣的行列式; ; 求矩陣的特征值和特征量；求矩陣的特征值和特征量； 矢量點(diǎn)積；矢量點(diǎn)積； 矢量叉積；矢量叉積； 求矩陣的秩；求矩陣的秩； 求矩陣的范數(shù)；求矩陣的范數(shù)； 矩陣的正定性；矩陣的正定性； 以及矩陣的各種分解算法。以及矩陣的各種分解算法。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.1.3 8.1.3 數(shù)學(xué)運(yùn)算數(shù)學(xué)運(yùn)算(Calculus)(Calculus) LabVIEW LabVIEW提供了許多高等數(shù)學(xué)中的運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，主要提供了許多高等數(shù)學(xué)中的運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，主要是微積分運(yùn)算。是微積分運(yùn)算。 1.1.數(shù)值積分?jǐn)?shù)值積分(Numeric Integration)(Numeric Integ

8、ration)其中其中Input Array:Input Array:輸入序列；輸入序列； dtdt: :積分步長；積分步長； Integration method:Integration method:積分方式；積分方式； 0Trapeziodal0Trapeziodal方式；方式； 1Simpson1Simpson方式；方式； 2Simpson 3/82Simpson 3/8方式；方式； 3Bode3Bode方式。方式。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 2. 2.曲線積分曲線積分(Integration)(Integration) 根據(jù)給定的函數(shù)，在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間進(jìn)行曲線積根據(jù)給定的函數(shù)，在起點(diǎn)

9、和終點(diǎn)之間進(jìn)行曲線積分，節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如下：分，節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如下： 在計(jì)算中，程序自動(dòng)將積分區(qū)間分成在計(jì)算中，程序自動(dòng)將積分區(qū)間分成200200份，所以份，所以輸出的輸出的3 3個(gè)數(shù)組長度均為個(gè)數(shù)組長度均為201201。被積節(jié)點(diǎn)的輸入和公。被積節(jié)點(diǎn)的輸入和公式節(jié)點(diǎn)中的節(jié)點(diǎn)輸入是一樣的。式節(jié)點(diǎn)中的節(jié)點(diǎn)輸入是一樣的。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 例例8.1.4 8.1.4 計(jì)算節(jié)點(diǎn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)Y YX X3 3在區(qū)間在區(qū)間0,100,10上的積分。上的積分。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 3. 3.曲線導(dǎo)數(shù)曲線導(dǎo)數(shù)(Differentiation)(Differentiation) 根據(jù)給定的函數(shù)

10、，在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，按照給定根據(jù)給定的函數(shù)，在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，按照給定的點(diǎn)數(shù)等間距的取點(diǎn)，然后計(jì)算這些點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)，的點(diǎn)數(shù)等間距的取點(diǎn)，然后計(jì)算這些點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)，以數(shù)組的形式輸出。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如下：以數(shù)組的形式輸出。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如下：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 4. 4.求曲線上點(diǎn)的極限求曲線上點(diǎn)的極限(Limit)(Limit) 求曲線在給定點(diǎn)處的左右極限。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接求曲線在給定點(diǎn)處的左右極限。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如下：端口如下： 5.5.求曲線長度求曲線長度(Curve Length)(Curve Length) 求曲線在兩點(diǎn)間的長度。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如求曲線在兩點(diǎn)間的長度。節(jié)

11、點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如下：下：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.1.4 8.1.4 概率與統(tǒng)計(jì)概率與統(tǒng)計(jì)(Probability and Statistics)(Probability and Statistics) LabVIEW LabVIEW提供了概率統(tǒng)計(jì)的運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，包括：均值提供了概率統(tǒng)計(jì)的運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，包括：均值運(yùn)算、方差運(yùn)算和概率運(yùn)算等過程。運(yùn)算、方差運(yùn)算和概率運(yùn)算等過程。 樣本均值。計(jì)算樣本均值。計(jì)算n n個(gè)樣本的平均值個(gè)樣本的平均值 方差與標(biāo)準(zhǔn)差。方差與標(biāo)準(zhǔn)差。 計(jì)算樣本方差時(shí)取計(jì)算樣本方差時(shí)取w=n-1;w=n-1;計(jì)算總體方差時(shí)計(jì)算總體方差時(shí)w=n.w=n. 2102)(1niixxw

12、s第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 均方根均方根(RMS)(RMS)： 均方誤差均方誤差(MSE)(MSE)：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理直方圖直方圖(Histogram)(Histogram)： 第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 正態(tài)分布：正態(tài)分布： X X2 2分布分布 ： F F分布分布 ： t t分布分布 ：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.1.5 8.1.5 曲線擬合曲線擬合(Curve Fitting)(Curve Fitting) 1. 1. 曲線擬合概述曲線擬合概述 曲線擬合是指從數(shù)據(jù)流中找出曲線的參數(shù)或系曲線擬合是指從數(shù)據(jù)流中找出曲線的參數(shù)或系數(shù)，進(jìn)而得出數(shù)據(jù)的函數(shù)表達(dá)式，其算法叫最小數(shù)，進(jìn)而

13、得出數(shù)據(jù)的函數(shù)表達(dá)式，其算法叫最小平方法。誤差定義為：平方法。誤差定義為： e(ae(a)=f(x,a)-y(x)=f(x,a)-y(x)2 2其中其中e(ae(a) )是誤差，是誤差，y(xy(x) )是被觀察的數(shù)據(jù)，是被觀察的數(shù)據(jù)，f(x,af(x,a) )數(shù)據(jù)流的函數(shù)表達(dá)式，數(shù)據(jù)流的函數(shù)表達(dá)式，a a是一系列用于描述曲線是一系列用于描述曲線的曲線參數(shù)。的曲線參數(shù)。 如設(shè)如設(shè)a=aa=a0 0,a,a1 1,則直線的函數(shù)表達(dá)式為：則直線的函數(shù)表達(dá)式為： f(x,af(x,a) )a a0 0a a1 1x x第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 在在LabVIEWLabVIEW中，不同類型的曲線擬合

14、描述如下：中，不同類型的曲線擬合描述如下： 線性擬合線性擬合讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)適應(yīng)直線讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)適應(yīng)直線y=kx+b;y=kx+b; yi yi=a=a0 0+a+a1 1xixi 指數(shù)擬合指數(shù)擬合讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)適應(yīng)指數(shù)曲線讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)適應(yīng)指數(shù)曲線y=aexp(bxy=aexp(bx);); yi yi=a=a0 0exp(aexp(a1 1xi)xi) 一般多項(xiàng)式擬合一般多項(xiàng)式擬合數(shù)據(jù)擬合為數(shù)據(jù)擬合為y=a+bx+cxy=a+bx+cx2 2+;+; yi yi=a=a0 0+a+a1 1xi+axi+a2 2xixi2 2+ 一般線性擬合一般線性擬合 yiyi=a=a0 0+a+a1 1f f1 1(x

15、i)+a(xi)+a2 2f f2 2(xi)+ (xi)+ 這里這里yiyi 是是a a0 0,a,a1 1,a,a2 2的線性組合，如以的線性組合，如以y=ay=a0 0+a+a1 1sin(x)sin(x) 非線性擬合非線性擬合 yi=f(xiyi=f(xi ，a a0 0，a a1 1，a a2 2） 這里這里y y與與a a0 0,a,a1 1,a,a2 2不需要線性關(guān)系。不需要線性關(guān)系。 第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 線性擬合的應(yīng)用：線性擬合的應(yīng)用： 除去參量噪聲；除去參量噪聲； 補(bǔ)充丟失數(shù)據(jù)（補(bǔ)充丟失數(shù)據(jù)（如有兩個(gè)測(cè)量值不正確或丟失如有兩個(gè)測(cè)量值不正確或丟失）；）； 估計(jì)中間值（如

16、兩采樣點(diǎn)間間隔不夠?。?；估計(jì)中間值（如兩采樣點(diǎn)間間隔不夠?。?； 估計(jì)外延值（如測(cè)前后的數(shù)據(jù)估計(jì)）；估計(jì)外延值（如測(cè)前后的數(shù)據(jù)估計(jì)）； 數(shù)字式數(shù)據(jù)的識(shí)別（如對(duì)分立式的多項(xiàng)式擬合，數(shù)字式數(shù)據(jù)的識(shí)別（如對(duì)分立式的多項(xiàng)式擬合，函數(shù)何以識(shí)別）；函數(shù)何以識(shí)別）； 數(shù)字或數(shù)據(jù)的積分?jǐn)?shù)字或數(shù)據(jù)的積分（如求曲線下的面積）；（如求曲線下的面積）； 獲得被測(cè)物體的軌道數(shù)據(jù)，如速度、加速度等。獲得被測(cè)物體的軌道數(shù)據(jù)，如速度、加速度等。 第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理2 2. . 線性擬合線性擬合 尋求線性方程的斜率和截距，擬合給定的序列曲尋求線性方程的斜率和截距，擬合給定的序列曲線方程。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：線方程。節(jié)

17、點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖： 線性方程的表達(dá)式為線性方程的表達(dá)式為F=mX+bF=mX+b, ,其中其中m m為斜率，為斜率，b b為截為截距，距，F(xiàn) F為擬合后的最佳序列值，為擬合后的最佳序列值，MseMse為差方均值。為差方均值。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 3. 3. 線性擬合參數(shù)線性擬合參數(shù) 根據(jù)給定點(diǎn)的序列，尋求線性方程的斜率和截距，根據(jù)給定點(diǎn)的序列，尋求線性方程的斜率和截距，但不給出擬合后的序列。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：但不給出擬合后的序列。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖： 4. 4. 指數(shù)擬合指數(shù)擬合 指數(shù)方程的基本表達(dá)式為指數(shù)方程的基本表達(dá)式為F=aeF=aeTXTX, ,其中其中a a為節(jié)點(diǎn)

18、系為節(jié)點(diǎn)系數(shù)，數(shù)，T T為指示系數(shù)。擬合就是要確定這兩個(gè)參數(shù)。節(jié)為指示系數(shù)。擬合就是要確定這兩個(gè)參數(shù)。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 5. 5. 指數(shù)擬合參數(shù)指數(shù)擬合參數(shù) 給出指數(shù)擬合中的節(jié)點(diǎn)系數(shù)給出指數(shù)擬合中的節(jié)點(diǎn)系數(shù)a a和指示系數(shù)和指示系數(shù)T T。但不。但不輸出擬合后的序列。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：輸出擬合后的序列。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 6. 6. 一般線性擬合一般線性擬合 數(shù)據(jù)列的最佳線性擬合，節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口數(shù)據(jù)列的最佳線性擬合，節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：如圖：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理

19、第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 7. 7. 線性擬合實(shí)例線性擬合實(shí)例 例：線性擬合；例：線性擬合；第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 H H矩陣的建立矩陣的建立 已知已知yiyi 和和xi,ixi,i=1,2,N =1,2,N 確定擬確定擬合合參數(shù)參數(shù)a a0 0,a,a1 1,a,an n的值。的值。 yiyi=a=a0 0+a+a1 1f f1 1(xi)+a(xi)+a2 2f f2 2(xi)+a(xi)+an nf fn n(xi(xi)寫出矩陣形式有：寫出矩陣形式有： Y = HAY = HA其中：其中：Y=y0,y1, yNY=y0,y1, yNT T； A=aA=

20、a0 0，a a1 1，a a2 2，a an n T T； (xN)nf(xN)2f(xN)1f1(x1)nf(x1)2f(x1)1f1(x0)nf(x0)2f(x0)1f1H第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理本例中本例中H H矩陣為：矩陣為：N4 x11(xN)cos3)2xN)sin(114 x1 1 1(x1)cos3)2x1)sin(104 x101(x0)cos3)2x0)sin(1HNxxx建立建立H H矩陣的簡單方法：矩陣的簡單方法：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理XiXi 、yiyi 的生成：的生成：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理框圖程序如下：框圖程序如下：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理第八章 數(shù)

21、學(xué)分析與信號(hào)處理8.2 8.2 信號(hào)處理信號(hào)處理(Signal Processing)(Signal Processing) LabVIEW LabVIEW提供了一些信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)，包括：信號(hào)提供了一些信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)，包括：信號(hào)產(chǎn)生、時(shí)域處理、頻域處理、信號(hào)測(cè)量、數(shù)字濾產(chǎn)生、時(shí)域處理、頻域處理、信號(hào)測(cè)量、數(shù)字濾波和窗函數(shù)等節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)位于功能模板波和窗函數(shù)等節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)位于功能模板FunctionsAnalyzeFunctionsAnalyze子模板內(nèi)，如下圖。子模板內(nèi)，如下圖。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.2.1 8.2.1 信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn)信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn)(Signal Generation)(S

22、ignal Generation) 1. 1. 標(biāo)準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)頻率 在模擬狀態(tài)下，信號(hào)頻率用在模擬狀態(tài)下，信號(hào)頻率用HzHz或者每秒周期數(shù)為單位。但或者每秒周期數(shù)為單位。但是在數(shù)字系統(tǒng)中，通常使用數(shù)字頻率，它是模擬頻率和采樣是在數(shù)字系統(tǒng)中，通常使用數(shù)字頻率，它是模擬頻率和采樣頻率的比值，表達(dá)式如下：頻率的比值，表達(dá)式如下： 數(shù)字頻率模擬頻率數(shù)字頻率模擬頻率/ /采樣頻率采樣頻率這種數(shù)字頻率被稱為標(biāo)準(zhǔn)頻率，單位是周期數(shù)這種數(shù)字頻率被稱為標(biāo)準(zhǔn)頻率，單位是周期數(shù)/ /采樣點(diǎn)。采樣點(diǎn)。 有些信號(hào)發(fā)生有些信號(hào)發(fā)生VIVI使用輸入頻率控制，即應(yīng)用了標(biāo)準(zhǔn)頻率。使用輸入頻率控制，即應(yīng)用了標(biāo)準(zhǔn)頻率。范圍為范圍為0

23、 01 1，與實(shí)際頻率范圍，與實(shí)際頻率范圍0 0fsfs一致。例如某個(gè)信號(hào)的一致。例如某個(gè)信號(hào)的采樣頻率是奈奎斯特頻率（采樣頻率是奈奎斯特頻率（fs/2fs/2），即意味每個(gè)周期采樣兩），即意味每個(gè)周期采樣兩次。與之對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率是次。與之對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率是0.5 0.5 周周/ /次。即從標(biāo)準(zhǔn)頻率的倒次。即從標(biāo)準(zhǔn)頻率的倒數(shù)數(shù)1/f1/f，能得到一個(gè)周期內(nèi)采樣的次數(shù)。，能得到一個(gè)周期內(nèi)采樣的次數(shù)。 如果使用標(biāo)準(zhǔn)頻率作為輸入的如果使用標(biāo)準(zhǔn)頻率作為輸入的VIVI時(shí)，就必須把頻率單位轉(zhuǎn)時(shí)，就必須把頻率單位轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)單位：周期數(shù)換為標(biāo)準(zhǔn)單位：周期數(shù)/ /采樣點(diǎn)。采樣點(diǎn)。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理2. 2

24、. 連續(xù)信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn)連續(xù)信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn) 是一個(gè)集成的信號(hào)發(fā)生器，根據(jù)指定波形產(chǎn)生數(shù)字序列，是一個(gè)集成的信號(hào)發(fā)生器，根據(jù)指定波形產(chǎn)生數(shù)字序列，如正弦波、余弦波、三角波、方波、鋸齒波、上升斜波和下如正弦波、余弦波、三角波、方波、鋸齒波、上升斜波和下降斜波等。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：降斜波等。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 3. 3. 其它信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn)其它信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn) 除連續(xù)信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn)外，除連續(xù)信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn)外，LabVIEWLabVIEW還提供了許多專還提供了許多專門的信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn)。門的信號(hào)發(fā)生節(jié)點(diǎn)。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 4. 4. 信號(hào)發(fā)生例子信

25、號(hào)發(fā)生例子 產(chǎn)生產(chǎn)生Sine Wave,Triangle,SquareSine Wave,Triangle,Square Wave,and Wave,and SawtoothSawtooth Wave Wave。 用頻率用頻率6060除以采樣頻率除以采樣頻率10001000，得標(biāo)準(zhǔn)頻率，得標(biāo)準(zhǔn)頻率f=0.06 f=0.06 周周/ /次。表明一個(gè)周期的正弦波需要采樣次。表明一個(gè)周期的正弦波需要采樣17(1/0.06)17(1/0.06)次。次。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.2.2 8.2.2 時(shí)域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)時(shí)域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)(Time Domain)(Time Dom

26、ain) 1. 1. 自相關(guān)節(jié)點(diǎn)自相關(guān)節(jié)點(diǎn) 計(jì)算輸入序列的自相關(guān)序列。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端計(jì)算輸入序列的自相關(guān)序列。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：口如圖：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 2. 2. 其它時(shí)域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)其它時(shí)域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn) LabVIEWLabVIEW還提供了許多時(shí)域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)。還提供了許多時(shí)域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.2.3 8.2.3 頻域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)頻域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)(Frequency Domain)(Frequency Domain) 1. 1. 功率譜節(jié)點(diǎn)功率譜節(jié)點(diǎn) 計(jì)算輸入序列的功率譜序列。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端計(jì)算輸入序列的功率譜序列。節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)及連接端口如圖：口如

27、圖：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 2. 2. 其它頻域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)其它頻域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn) LabVIEWLabVIEW還提供了許多其它頻域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)。還提供了許多其它頻域信號(hào)處理節(jié)點(diǎn)。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理Butterworth Filter;Butterworth Filter;Chebyshev Filter;Chebyshev Filter;Inverse Chebyshev Filter;Inverse Chebyshev Filter;Elliptic Filter;Elliptic Filter;Bessel Filter;Bessel Filter;Equi-Ripple Lo

28、w Pass Filter;Equi-Ripple Low Pass Filter;Equi-Ripple High Pass Filter;Equi-Ripple High Pass Filter;Equi-Ripple Band Pass Filter;Equi-Ripple Band Pass Filter;EquiEqui-Ripple Band Stop Filter;-Ripple Band Stop Filter;FIR Windows Filter;FIR Windows Filter;Median Filter.Median Filter.第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 除此之外

29、，除此之外，LabVIEWLabVIEW還提供了還提供了FIRFIR和和IIRIIR濾波的濾波的高級(jí)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)。高級(jí)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.2.4 8.2.4 窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)(Windows)(Windows) 窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)用來截取信號(hào)序列的一個(gè)有限序列。它的形狀窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)用來截取信號(hào)序列的一個(gè)有限序列。它的形狀和長度對(duì)信號(hào)處理的結(jié)果有決定性的作用。和長度對(duì)信號(hào)處理的結(jié)果有決定性的作用。LabVIEWLabVIEW提供了提供了許多窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)，它們大多具有相同的輸入輸出形式。許多窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)，它們大多具有相同的輸入輸出形式。 1. 1. 漢寧漢寧(Hanning(Hanning)

30、 )窗窗第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理 其它窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)：其它窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)： HammingHamming Triangle Triangle Blackman Blackman Exact Blackman Exact Blackman Flat Top Flat Top Kaiser-Bessel Kaiser-Bessel General Cosine General Cosine LabVIEWLabVIEW 還提供了兩個(gè)形式不同的窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)，還提供了兩個(gè)形式不同的窗函數(shù)節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)orecForec窗和窗和ExponentialExponential窗。窗。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理8.2.5 8.2.5 信號(hào)處理實(shí)例信號(hào)處理實(shí)例 例：虛擬信號(hào)頻譜分析。例：虛擬信號(hào)頻譜分析。第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理框圖程序：框圖程序：第八章 數(shù)學(xué)分析與信號(hào)處理TriangleTriangle波信號(hào)頻譜。波信號(hào)頻