基于labview的振動(dòng)信采集的設(shè)計(jì)審批稿

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：基于LabVIEW的振動(dòng)信號(hào) 采集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)：車輛工程(車輛電子電氣) ~ 摘要wABSTRACTle第一章緒論術(shù)的應(yīng)用，在眾多領(lǐng)域，如工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防現(xiàn)應(yīng)用，它已被認(rèn)為是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要，在不斷的提升，測(cè)量和控制儀表的技術(shù)進(jìn)統(tǒng)，計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化儀器設(shè)備間緊密的連系在寬。LabVIEW是一種由國(guó)家儀器(NI)公司研制開發(fā)的程序開發(fā)環(huán)境，，類似機(jī)語(yǔ)言都是利用基于文字語(yǔ)言來(lái)寫出代碼，而學(xué)家迅速構(gòu)建很多種運(yùn)用所需的全部工具，旨在幫1)自動(dòng)化測(cè)試在中國(guó)經(jīng)歷了這樣的階段，(線性腳本，腳本編輯器，關(guān)鍵字和2)具體問(wèn)題如下：合企業(yè)的實(shí)際情況和具體需b、關(guān)于層出不窮的自動(dòng)化測(cè)試工具，很多公司把自動(dòng)化定位檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)做一c、不適合自動(dòng)化測(cè)試的測(cè)試自動(dòng)化人才，人才不僅需要強(qiáng)大的技術(shù)能力，更3)其發(fā)展情況：內(nèi)發(fā)展速度很快，從以前的不，現(xiàn)在致力于他們的測(cè)試自動(dòng)化測(cè)試部一些大型企業(yè)和中小型企業(yè)的成功范例，是加強(qiáng)自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)(類似百度的信心，搜狐，電信公司，華為，如中興有自己的自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)，并真的帶來(lái)了效益)，所以自展還是很樂(lè)觀的。個(gè)人覺得，自動(dòng)化測(cè)試是一個(gè)平穩(wěn)的發(fā)十年中，有一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，由于許多公司都根據(jù)以第一階段：量?jī)x器從單獨(dú)的手動(dòng)操作一臺(tái)儀器開二階段：三階段：完善，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)明推動(dòng)了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)的控制儀表系統(tǒng)，這個(gè)階段是快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)。四階段：微電子、通訊、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)伴隨著虛擬儀器的高速發(fā)展而漸漸論和方法得到了迅速的發(fā)展。有一種較廣泛地說(shuō)法將測(cè)量?jī)x器的發(fā)展分為五個(gè)階段，測(cè)試技巧的發(fā)展的五個(gè)階段如圖所示。智能儀器智能儀器七十年代模擬儀器虛擬儀器九十年代數(shù)字儀器五十年代家，為了實(shí)現(xiàn)大量的有限空間內(nèi)的信息交換，其所以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的分析速度在研究愈高，功能愈來(lái)愈強(qiáng)。設(shè)備的獨(dú)自數(shù)據(jù)采集和他集系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要的標(biāo)志，形成的數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳播和使用，作為比較，綜合和的準(zhǔn)確判斷。但是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集儀器在這些方器發(fā)展的最新的趨勢(shì)充，對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工的工作制信號(hào)給三菱變頻器()控制電路，再利用BNC-2120信號(hào)調(diào)理器調(diào)理信號(hào)從而CII通過(guò)振動(dòng)傳感器來(lái)將電機(jī)的振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。采集卡采集傳感器傳來(lái)的系統(tǒng)的總體流程如圖所示：傳感器傳感器采集卡機(jī)應(yīng)的介紹。第二章虛擬儀器虛擬儀器技術(shù)的概述美國(guó)國(guó)家儀器公司(NationalInstruments)在很早的時(shí)候就提出的虛擬儀器的概念。虛擬儀器實(shí)際上就是在計(jì)算機(jī)的軟硬件測(cè)試平臺(tái)基礎(chǔ)上的，它可以替代傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等；可將優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在自動(dòng)控制、工業(yè)控制系統(tǒng)之中。虛擬儀器是智能虛擬儀器虛擬儀器是電子測(cè)試儀器功能的硬件模塊和軟件基礎(chǔ)上的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，和操操作系統(tǒng)虛擬儀器軟件面板虛擬儀器開發(fā)者虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)底層驅(qū)動(dòng)程序硬件模塊虛擬儀器開發(fā)者軟件的關(guān)鍵部分是設(shè)備的驅(qū)動(dòng)軟件程序，儀器驅(qū)動(dòng)軟件在這些準(zhǔn)則的品定下使得系統(tǒng)的開發(fā)與儀器的硬件變化沒(méi)有關(guān)聯(lián)。這是一個(gè)虛擬儀器的最大的優(yōu)勢(shì)，在這一點(diǎn)上，儀器的發(fā)展和更新的時(shí)間將大大減少。在虛擬儀器中可以選擇的硬件系統(tǒng)有(如GPIB，VXI，RS-232，DAQ板)和庫(kù)函數(shù)等軟件融合在一起采集與控制插入式數(shù)據(jù)采集板采集與控制插入式數(shù)據(jù)采集板VXI/PXI儀器數(shù)據(jù)分析和處理數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字濾波統(tǒng)計(jì)分析數(shù)值分析發(fā)的效果。源代碼庫(kù)函數(shù)在用虛擬儀器是在計(jì)算機(jī)儀器的基礎(chǔ)上的。計(jì)算機(jī)和儀器緊緊聯(lián)合在一起是現(xiàn)在儀器發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。有兩種基本的方式存在于這種聯(lián)系之中，一種是把計(jì)算機(jī)放入儀器，智能化的儀器就是它的一種在實(shí)際中的應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)功能漸漸變強(qiáng)以及它的體積漸漸變小，這類儀器功能也愈來(lái)愈強(qiáng)，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計(jì)算機(jī)。依靠常用的的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)，完成各種儀器功能，這種形式就是虛擬儀器。虛擬儀器處理系統(tǒng)、成果展示三部分組成。虛擬儀器的內(nèi)在組成的分解如圖所示。結(jié)果顯示結(jié)果顯示通信硬盤拷貝輸出文件I/O圖形用戶接口打印機(jī)，是虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)的硬件的重要組成部分。件上的體現(xiàn)如圖所示。用戶可以開發(fā)自己的應(yīng)用軟件的各種編程所需要的軟件。現(xiàn)在美國(guó)NI公司的軟件產(chǎn)臺(tái)提供了很多的前面板使用工具和各種數(shù)據(jù)分析工具，另外虛擬儀器硬件廠商生產(chǎn)的各種硬件的驅(qū)動(dòng)程序模塊，使虛擬儀器的設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單很多。隨著軟件的軟、始漸漸的完善和調(diào)典型的代表。用戶的個(gè)人信息的安全保密工作是相對(duì)比較完理的要求也開始變得越來(lái)越高。速度、準(zhǔn)確度、精度是數(shù)據(jù)求。硬件驅(qū)動(dòng)程序是相對(duì)比較重要的部分。它實(shí)現(xiàn)了軟件與虛擬儀器的開發(fā)軟件想要實(shí)現(xiàn)的功能。利用調(diào)用不同控件，并將其空間的端點(diǎn)相互連接來(lái)實(shí)現(xiàn)不同labview。前面板是用來(lái)模語(yǔ)言到前面板控件的使用(分為對(duì)照組用流程圖的方式來(lái)編程，使用的工具圖形與科學(xué)家、工程師們熟提供虛擬圖書館和儀表板材料庫(kù)豐富，庫(kù)內(nèi)的近600種設(shè)備(擴(kuò)大)如GPIB程圖(框圖)和圖標(biāo)/連接器(圖標(biāo)/連接器)三個(gè)部分?？貍€(gè)前面板上的輸入和輸出的功能。流程圖中包括前面板上的復(fù)雜自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)分為多個(gè)子系統(tǒng)，每一個(gè)都可完成一定的功能。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在如下幾方面：①把一個(gè)復(fù)雜自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)分為多個(gè)子系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)思路清晰，給設(shè)計(jì)分為好幾個(gè)子系統(tǒng)，每一個(gè)子系統(tǒng)是一個(gè)完備的思考。同時(shí)提供的虛擬儀第三章信號(hào)采集系統(tǒng)硬件介紹及應(yīng)用原理本機(jī)配置：傳感器球固定在一個(gè)特殊的彈簧上作為一極，他的周圍是另外一極，振動(dòng)達(dá)到一定的幅度后兩極接通，后面的調(diào)理電路作用應(yīng)該是消除干擾信號(hào)，整形輸出。具體換器，多路采集，實(shí)際上是分時(shí)采集的，所有在多路同時(shí)工作時(shí)采樣率會(huì)成倍降低。該板卡的主要性能如下：采集系統(tǒng)的應(yīng)用原理現(xiàn)在計(jì)算機(jī)普遍運(yùn)用，數(shù)據(jù)采集的重要性是相當(dāng)明顯的。它是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁。各種類型信號(hào)采集的難易程度差別很大。實(shí)際采集時(shí)，噪聲也可能帶來(lái)一些麻煩。數(shù)據(jù)采集時(shí)，要注意一些計(jì)算的準(zhǔn)則，來(lái)解決 (0)，X(△T)，X(2T)的采樣值。所以數(shù)據(jù)信息所表示的離散的點(diǎn)可以用一組分散的采樣值來(lái)表示：t采樣xtt的一半。假如數(shù)據(jù)信息中有頻率比奈奎斯特頻率直流和恩奎斯特頻率之間相互交替。圖和圖表示了一示出來(lái)的結(jié)果，一種是合適的采樣率和另一種是過(guò)低來(lái)不同于原始信號(hào)。該信號(hào)稱為混疊失再次出現(xiàn)，一般會(huì)在數(shù)據(jù)信息被采集(A/D)之前，利用于奈奎斯特頻率的數(shù)據(jù)信息成份刪去理論設(shè)定采是否使用緩沖，是否使用外觸發(fā)啟動(dòng)、停止或同步一個(gè)操作。DAQ板卡A/D圖數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)圖你需要收集第二收集數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù)，在第二顯集卡的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，你可以下載他們的快速存不要使用緩沖裝置的每個(gè)數(shù)據(jù)必須及時(shí)處理(圖形分析等)。顯示，存儲(chǔ)硬件，速度和實(shí)時(shí)②需要不斷收集或產(chǎn)生交流數(shù)據(jù)(>10樣本/秒)，并在同一時(shí)間或表現(xiàn)③采樣周期必須準(zhǔn)確，一致通過(guò)樣本數(shù)據(jù)。采集一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。該軟件，如布爾控制面板的使用啟動(dòng)/停止數(shù)據(jù)采集。硬觸發(fā)器，控制了采集事件的時(shí)間分配，有很高的精采集卡，這是一個(gè)外部觸發(fā)。很多發(fā)：發(fā)：①采集事件定時(shí)需要非常準(zhǔn)確。③采集事件需要與外部裝置同步。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集前，必須對(duì)要采集的信號(hào)有所了解，因?yàn)椴煌盘?hào)的測(cè)量方式和對(duì)采集系統(tǒng)的要求是不同的，只有了解被測(cè)信號(hào)，才能選擇合適的測(cè)量一個(gè)任意的信號(hào)在時(shí)間上是一個(gè)物理量的變化。在正常情況下，攜帶信息同，信號(hào)可以被分成模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種。數(shù)字信號(hào)還包含兩種不同的類l第一類數(shù)字信號(hào)是開關(guān)信號(hào)(On-Off)，開關(guān)信號(hào)如圖所示。一個(gè)開關(guān)信號(hào)Offt第二類數(shù)字信號(hào)是脈沖信號(hào)(脈沖)，脈沖信號(hào)，如圖所示。很大一部分t圖脈沖信號(hào)圖模擬直流信號(hào)(直流)是一個(gè)模擬信號(hào)在休息或變化很慢，模擬直流信號(hào)t圖模擬直流信號(hào)圖幅度是直流信號(hào)所表現(xiàn)出來(lái)的最重要的額信直流信號(hào)等。采集系統(tǒng)在采集模擬直流信TimeDomain的信息不僅有信號(hào)的電平，還有電平隨時(shí)個(gè)時(shí)域信號(hào)或波形的測(cè)量，需要把重測(cè)量一個(gè)時(shí)域信號(hào)，必須有一個(gè)精確的有用部分被采集到?，F(xiàn)實(shí)中存在許視頻信號(hào)，測(cè)量它們通常由于利益的圖模擬時(shí)域信號(hào)圖頻域信號(hào)仿真(頻域)與時(shí)域信號(hào)類似，頻域提取信號(hào)中的信息的頻率內(nèi)質(zhì)不隨時(shí)間的變化，模擬頻域信號(hào)如圖所示。用于測(cè)P圖模擬頻域信號(hào)圖斥的，一個(gè)信號(hào)可以攜帶超過(guò)一種的信息，可電壓信號(hào)包含兩種形式，即接地和浮動(dòng)兩種。該測(cè)量系統(tǒng)可分為差 (差)，引用一個(gè)單端(RSE)，沒(méi)有一個(gè)單端(NRSE)的三種類型。圖八通道差分測(cè)量系統(tǒng)圖或建筑物由于信號(hào)是用系壓信號(hào)。浮動(dòng)信號(hào)源常見的供電設(shè)備、熱電偶、變壓器、隔離放大器等設(shè)備。如果差分測(cè)量系統(tǒng)，信號(hào)輸入端和一個(gè)模擬輸入通道連接。具有放大器的數(shù)據(jù)采集卡可配置成差分測(cè)量系統(tǒng)。八通道差分測(cè)量系統(tǒng)如圖所示，用一個(gè)放大器通過(guò)模擬多路轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通道間的轉(zhuǎn)換。標(biāo)記AIGND(模擬輸入)引腳測(cè)量系RSE)NRSE用參考端，但這個(gè)參考端電壓相對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的地來(lái)講是不斷改化的。十六通道MUXA+MUX-VmAIGNDMUXAmplifierAmplifier+-mAIGNDMUXAmplifierAmplifier+-VmAIGND接地信號(hào)浮動(dòng)信號(hào)E☆☆☆☆動(dòng)信號(hào)和微分系統(tǒng)的連接方mggmgg＋＋－Vg測(cè)量系統(tǒng)參考地=＋－＋Vg－－統(tǒng)，應(yīng)該首先確保信號(hào)測(cè)量的共模電壓范圍內(nèi)的設(shè)備允許的測(cè)量系統(tǒng)。如果采測(cè)量浮動(dòng)信號(hào)的連接方式如圖所示。這對(duì)放大器的輸入放大器提供一阻的阻值應(yīng)該足夠大，這樣使得信號(hào)源可以相對(duì)于測(cè)＋－－測(cè)量系統(tǒng)參考地測(cè)量系統(tǒng)參考地如果輸入信號(hào)是直流，只是用一個(gè)電阻(-)的連接端和測(cè)量系統(tǒng)。然而，，避免干擾的角度考慮，這種連接會(huì)導(dǎo)致不平衡的系統(tǒng)。當(dāng)信號(hào)源阻抗足夠高，應(yīng)該選擇兩個(gè)等效電阻，連接信號(hào)高點(diǎn)評(píng)(+)到地面，低水平的連接信號(hào)(-)到地面。如果輸入信號(hào)是交流，需要兩個(gè)偏置電系統(tǒng)是一個(gè)很好的選在所有輸入信號(hào)都滿足以下指標(biāo)時(shí)，可以采用RSE測(cè)量方小，可以將這些信號(hào)源直接連接到數(shù)據(jù)采集卡上或信的測(cè)量，輸入信號(hào)源的阻抗與插入式數(shù)據(jù)采集卡的阻1)采樣頻率根據(jù)奈2)采樣方法如果所有的數(shù)據(jù)通道都輪流使用同一個(gè)3)分辨率信號(hào)不能反映原始信號(hào)，因?yàn)槟承┬畔G失。如果增加到十4)電壓動(dòng)態(tài)范圍V。第四章信號(hào)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及應(yīng)用原理序模塊化設(shè)計(jì)概述應(yīng)用軟件的研究與開發(fā)在很大的程度上對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)起著決定性模塊化結(jié)構(gòu)是所有的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本特征，任何一個(gè)大型的軟件系為總領(lǐng)和隸屬的關(guān)系。性的準(zhǔn)則來(lái)衡量：即塊內(nèi)聯(lián)系(內(nèi)聚)與塊間聯(lián)系(耦是指一個(gè)模塊內(nèi)部的各成分(語(yǔ)句與語(yǔ)句段)之塊獨(dú)立性會(huì)提高。為了實(shí)現(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)的據(jù)采集、在線分析、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)回放及離線分析等功能，其中數(shù)據(jù)采集及分析功能采集濾在線采集濾在線分創(chuàng)建用修改密刪除用功率譜倒頻譜對(duì)數(shù)譜采集及分析功能模塊FFT號(hào)采集系統(tǒng)的軟件成果序，這樣的設(shè)計(jì)是DAQmx-DataAcquisition測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的發(fā)展直接使壓通過(guò)理論速度算法，電機(jī)，電機(jī)調(diào)速控制程序如圖所示。道，分辨率，最大和最小取樣面積的設(shè)置。數(shù)據(jù)保存是把采集來(lái)的數(shù)據(jù)保存到TDMSEW序如圖所示。以上就是汽車懸架振動(dòng)信號(hào)采集處理系統(tǒng)的關(guān)于程序框圖方面的描述。每第五章信號(hào)采集系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)及成果電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)由電機(jī)、變頻器、BNC-2120接線板(模擬信號(hào)輸出端據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)軟件。首先采用振動(dòng)傳感器檢測(cè)產(chǎn)品特征節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)速度信息；通過(guò)信號(hào)調(diào)理設(shè)備完成對(duì)振動(dòng)傳感器信號(hào)的振動(dòng)信號(hào)的調(diào)理，然后通過(guò)LabVIEWVI行頻域分析，給出不同振動(dòng)狀態(tài)下的頻域分析曲線。系統(tǒng)硬本設(shè)計(jì)的前面板由登錄界面、電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、數(shù)據(jù)采集及在線分析、回放及離線分析幾個(gè)頁(yè)面組成，完美展現(xiàn)了一個(gè)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的功能和實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng))，由于時(shí)間倉(cāng)促這部分工作沒(méi)有完善，只有理論知識(shí)，以及電機(jī)轉(zhuǎn)速控制前面板主要包括控制通道(即輸出給變頻器的控制電壓通道)、控制電壓范圍輸入(根據(jù)變頻器的的控制電路電壓設(shè)定，本設(shè)計(jì)設(shè)定為0~5V)、電機(jī)啟動(dòng)按鈕、轉(zhuǎn)速輸入旋鈕，以及振動(dòng)頻率顯示，具體前面板如圖該面板包含了采集的啟動(dòng)以及停止按鈕、采集通道(即傳感器輸出信號(hào)的接受通道，本系統(tǒng)設(shè)置了三個(gè)通道，即最多可以同時(shí)接收三個(gè)傳感器的信號(hào))、采樣率輸入、每通道采樣數(shù)的設(shè)置、每通道緩沖區(qū)的設(shè)置以及實(shí)時(shí)波形在線分析用做數(shù)據(jù)的頻譜分析，在線分析是依據(jù)此次的振動(dòng)信號(hào)分析設(shè)計(jì)圖信號(hào)分析前面板圖計(jì)的過(guò)程中只能有一個(gè)模擬信號(hào)來(lái)代替采集到的振動(dòng)信號(hào)。對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行了第六章振動(dòng)信號(hào)的頻譜分析頻譜分析的理論知識(shí)及網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)習(xí)了相關(guān)頻譜分析的理論知識(shí)，由于行簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)原理解T??(?):??(?)=∫∞∞?(?)??2?????其逆變換為： ()??(?)=∫∞∞??(?)??2???? ()兩個(gè)隨機(jī)信號(hào)的互功率譜密度函數(shù)為:???(?)=???(?)??2?????其逆變換為：???(?)=∫∞∞???(?)??2?????因?yàn)镾(f)和R(τ)是兩者之間的關(guān)系的傅立葉變換，兩者是唯一相應(yīng)偶函數(shù)，互相關(guān)函數(shù)???(?)并非偶函數(shù)，因此???(?)具有虛的部分和實(shí)的部???(?)保存了???(?)的所有數(shù)據(jù)信號(hào)。??(?)和???(?)的頻域描述表達(dá)成函數(shù)時(shí)時(shí)一個(gè)隨機(jī)信號(hào)。??(?)表示信號(hào)的功率密度沿頻率軸的分布，故又稱??(?)為功率譜密度函數(shù)。??(?)和???(?)的頻域描述表達(dá)成函數(shù)時(shí)時(shí)一個(gè)隨機(jī)信號(hào)。由于整體隨機(jī)信號(hào)不收斂，不符合條件，所以它的傅立葉變換是不存在的，是不能直接獲得譜。但均值為零的隨機(jī)信號(hào)的相關(guān)函數(shù)在時(shí)是收斂的，即可滿足(FT)的條件,根據(jù)FT理論，自相關(guān)函數(shù)??(?)是絕對(duì)可積的。對(duì)于式()當(dāng)T=0時(shí)，有:??(0)=?2(?)??=∫∞∞??(?)??根據(jù)相關(guān)函數(shù)的定義，當(dāng)T=0時(shí)，有:1?????(?)?(?+0)??1???2(?)?→∞?01???2(?)?→∞?0?→∞0?∞?2(?)∫∞??∞?2(?)上式表現(xiàn)了??(?)弧線下的總面積與?2(?)/?弧線下的總體面積相等，在物∫∞???∫∞?????故所得到的總面積就是信號(hào)的功率總和。不計(jì)其數(shù)的各種頻率上的功率元??(?)d?組成這一功率總和，??(?)的數(shù)值表明總功率在不同頻率處的功率布局，所以，??(?)表明了信號(hào)的功率密度沿頻率軸的分布，故又稱??(?)為功率譜密度函數(shù)。用同樣的方法，也可以用于詮釋互譜密度函數(shù)???(?)。底下闡述自功率譜密度函數(shù)??(?)和幅值譜X(f)或能譜|X(f)|2之間的聯(lián)系。根據(jù)Parseval定理型，在時(shí)間軸上的平均功率數(shù)據(jù)信息表達(dá)：=?2(?)??=∫∞∞|?(?)|2??比較式()與()可得:??=?1?|?(?)|2頻率范圍是(?∞,∞)，它是一個(gè)偶函數(shù),它又稱雙邊自功率值的對(duì)稱顯現(xiàn),所以,可用在(0,∞)范圍內(nèi)Gx(?)=2Sx(?)來(lái)表示數(shù)據(jù)信息的所有功率譜的計(jì)算有幾種方法。最重要的好處是庫(kù)立-杜凱(庫(kù)勒?qǐng)D基FFT)方率譜的測(cè)算有下列幾種方式。第一種是布拉克—杜開(Blackman—Tukey)法。該方法是基于原來(lái)的信號(hào)來(lái)計(jì)算相關(guān)函數(shù)，然后，傅立葉變換的功率譜；第二種為模擬濾波器法。它是利用模擬分析儀來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算的一種方法；第三種是庫(kù)立—杜開(Cooley—Tukey)法，即(?)=1|?(?)|2??(?)=2|?(?)|2??數(shù)字信號(hào)自譜的估計(jì)式為：(?)=1|?(?)|2??(?)=2|?(?)|2??模擬信號(hào)互譜的估計(jì)式為：??(?)=1??(?)?(?)?????(?)=1?(?)?????(?)數(shù)字信號(hào)自譜的估計(jì)式為：??(?)=1??(?)?(?)??? () ()??????(?)??????(?)自功率譜密度??(?)為自相關(guān)函數(shù)??(?)的傅里葉變換，故??(?)包含著?(?)中的全部信息。頻域結(jié)構(gòu)依靠自功率譜密度?(?)來(lái)進(jìn)行反映信號(hào)，這與??幅值譜|?(?)|相類似，可是自功率譜密度所反映的是信號(hào)幅值的二次方，因而輸出為y(t)，檢測(cè)系統(tǒng)所反映的頻率響應(yīng)函數(shù)為H(f)則:?(?)?(?)=?(?)式中?(?),?(?),?(?)均為f的復(fù)函數(shù)。如?(?)可表示為:?(?)=??(?)+???(?)X(f)的共軛值為:??(?)=??(?)????(?)則有：?(?)??(?)=?2?(?)+?2?(?)=|?(?)|2?(?)=?(?)??(?)=???(?)=???(?)?(?)??(?)???(?)???(?)上式說(shuō)明，通過(guò)對(duì)輸入、輸出間的互譜密度函數(shù)與輸入功率譜密度函數(shù)求比可以得出系統(tǒng)的頻響函數(shù)。由于頻率和相位信息包含在?(?)中，故幅頻與相頻信息也在?(?)中顯現(xiàn)。此外，?(?)還可以得到下列式子:?(?)??(?)?(?)?(?)??(?)==?=|?(?)|2?(?)?(?)?(?)?|?(?)|=√??(?)???(?)在解析頻響函數(shù)之后可以求導(dǎo)對(duì)H(f)取逆富氏變換，就可解析得到脈沖響應(yīng)的函數(shù)h(t)。但是值得注意的地方就是未經(jīng)整波或平滑欠佳的頻響函數(shù)中的圖采集信號(hào)波形圖：y?S(?)=|?(?)|2y????(?)=|?(?)|2?