虛擬儀器及l(fā)abview第七章

1、虛擬儀器虛擬儀器第1頁u7.1 概述u7.2 虛擬儀器中待測信號產生途徑u7.3 數學分析u7.4 數字信號處理虛擬儀器虛擬儀器第2頁虛擬儀器虛擬儀器第3頁傳統(tǒng)儀器傳統(tǒng)儀器待測模擬信號信號處理前置預處理數據顯示信號輸入硬件電子系統(tǒng)A/D轉換數字信號處理數據顯示信號產生信號輸出手動/模擬信號控制待測模擬信號輸出模擬信號D/A轉換計算機數字信號控制數字信號產生輸出模擬信號Classical InstrumentVirtual Instrument(VI)計算機DAQ卡利用計算機強大、高效的數字信號處理和控制能力，配合高速高精度A/D、D/A轉換卡，實現(xiàn)與傳統(tǒng)專用儀器相同乃至更強的功能，組成虛擬儀器

2、前置預處理對比測量顯示類儀表測量顯示類儀表輸出控制類儀表輸出控制類儀表1.1 虛擬儀器概述虛擬儀器概述虛擬儀器虛擬儀器第4頁虛擬儀器虛擬儀器第5頁u 所謂信號分析就是采用各種物理的或數學的方法提取有用所謂信號分析就是采用各種物理的或數學的方法提取有用信息的過程，而信號的描述方法提供了對信號進行各種不信息的過程，而信號的描述方法提供了對信號進行各種不同變量域的數學描述，表征了信號的數據特征，它是信號同變量域的數學描述，表征了信號的數據特征，它是信號分析的基礎。通常以四個變量域來描述信號，即分析的基礎。通常以四個變量域來描述信號，即時間域時間域（簡稱時域）、頻率域（簡稱頻域）、幅值域和時延域（簡稱

3、時域）、頻率域（簡稱頻域）、幅值域和時延域。以以時間作為自變量的信號表達，稱為信號的時域描述時間作為自變量的信號表達，稱為信號的時域描述。時域描述。時域描述是信號最直接的描述方法，它反映了信號的幅值隨時間變化的過是信號最直接的描述方法，它反映了信號的幅值隨時間變化的過程，從時域描述圖形中可以知道信號的時域特征參數，即周期、程，從時域描述圖形中可以知道信號的時域特征參數，即周期、峰值、均值、方差、均方值等。它們反映了信號變化的快慢和波峰值、均值、方差、均方值等。它們反映了信號變化的快慢和波動情況，因此時域描述比較直觀、形象、便于觀察和記錄。動情況，因此時域描述比較直觀、形象、便于觀察和記錄。虛擬

4、儀器虛擬儀器第6頁以信號的以信號的頻率作為自變量頻率作為自變量的信號表達，稱為信號的頻域描述。信的信號表達，稱為信號的頻域描述。信號的頻域描述可以揭示信號的頻率結構，即號的頻域描述可以揭示信號的頻率結構，即組成信號的各頻率分組成信號的各頻率分量的幅值、相位與頻率的對應關系量的幅值、相位與頻率的對應關系，因此在動態(tài)測試技術中得到，因此在動態(tài)測試技術中得到廣泛應用。例如對振動、噪聲等信號進行頻域描述，可以從頻域廣泛應用。例如對振動、噪聲等信號進行頻域描述，可以從頻域描述圖形描述圖形頻譜圖中觀察到該振動或噪聲是由哪些不同的頻率頻譜圖中觀察到該振動或噪聲是由哪些不同的頻率分量組成、各頻率分量所占的比例

5、、以及哪些頻率分量是主要的，分量組成、各頻率分量所占的比例、以及哪些頻率分量是主要的，從而找出振動或噪聲源，以便排除或減小有害振動或噪聲。從而找出振動或噪聲源，以便排除或減小有害振動或噪聲。信號的信號的幅值域描述是以信號幅值為自變量的信號表達方式幅值域描述是以信號幅值為自變量的信號表達方式，它反，它反映了信號中不同強度幅值的分布情況，常用于隨機信號的統(tǒng)計分映了信號中不同強度幅值的分布情況，常用于隨機信號的統(tǒng)計分析。由于隨機信號的幅值具有隨機性，通常用概率密度函數來描析。由于隨機信號的幅值具有隨機性，通常用概率密度函數來描述，概率密度函數反映信號幅值在某一范圍內出現(xiàn)的概率，提供述，概率密度函數反

6、映信號幅值在某一范圍內出現(xiàn)的概率，提供了隨機信號沿幅值域分布的信息，它是隨機信號的主要特征參數了隨機信號沿幅值域分布的信息，它是隨機信號的主要特征參數之一。之一。以時間和頻率的聯(lián)合函數來同時描述信號在不同時間和頻率的能以時間和頻率的聯(lián)合函數來同時描述信號在不同時間和頻率的能量密度或強度，稱為信號的時延描述量密度或強度，稱為信號的時延描述。它是非平穩(wěn)隨機信號分析。它是非平穩(wěn)隨機信號分析的有效工具，可以同時反映其時間和頻率信息，揭示非平穩(wěn)隨機的有效工具，可以同時反映其時間和頻率信息，揭示非平穩(wěn)隨機信號所代表的被測物理量的本質，常用于圖像處理、語音處理、信號所代表的被測物理量的本質，常用于圖像處理、

7、語音處理、醫(yī)學、故障診斷等信號分析中。信號的各種描述方法是從不同的醫(yī)學、故障診斷等信號分析中。信號的各種描述方法是從不同的角度觀察和描述同一信號，并不改變信號的實質。角度觀察和描述同一信號，并不改變信號的實質。虛擬儀器虛擬儀器第7頁虛擬儀器測試功能軟件的主要內容虛擬儀器虛擬儀器第8頁虛擬儀器虛擬儀器第9頁虛擬儀器虛擬儀器第10頁虛擬儀器虛擬儀器第11頁虛擬儀器虛擬儀器第12頁虛擬儀器虛擬儀器第13頁虛擬儀器虛擬儀器第14頁3種信號發(fā)生器比較虛擬儀器虛擬儀器第15頁虛擬儀器虛擬儀器第16頁虛擬儀器虛擬儀器第17頁虛擬儀器虛擬儀器第18頁虛擬儀器虛擬儀器第19頁虛擬儀器虛擬儀器第20頁Eval Formula Node例例1：計算：計算yKxb(K=1,b=1)虛擬儀器虛擬儀器第21頁虛擬儀器虛擬儀器第22頁虛擬儀器虛擬儀器第23頁虛擬儀器虛擬儀器第24頁虛擬儀器虛擬儀器第25頁例：對高斯噪聲進行統(tǒng)計分析虛擬儀器虛擬儀器第26頁 首先通過Gaussian White Noise. vi產生一個2000點的滿足高斯分布的隨機數序列，然后通過Create Histogram和Statistic兩個Express VI對該隨機