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(hào)產(chǎn)生途徑u7.3 數(shù)學(xué)分析u7.4 數(shù)字信號(hào)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(hào)信號(hào)處理前置預(yù)處理數(shù)據(jù)顯示信號(hào)輸入硬件電子系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)處理數(shù)據(jù)顯示信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)輸出手動(dòng)/模擬信號(hào)控制待測模擬信號(hào)輸出模擬信號(hào)D/A轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)控制數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生輸出模擬信號(hào)Classical InstrumentVirtual Instrument(VI)計(jì)算機(jī)DAQ卡利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大、高效的數(shù)字信號(hào)處理和控制能力，配合高速高精度A/D、D/A轉(zhuǎn)換卡，實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)專用儀器相同乃至更強(qiáng)的功能，組成虛擬儀器

2、前置預(yù)處理對(duì)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(hào)分析就是采用各種物理的或數(shù)學(xué)的方法提取有用所謂信號(hào)分析就是采用各種物理的或數(shù)學(xué)的方法提取有用信息的過程，而信號(hào)的描述方法提供了對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種不信息的過程，而信號(hào)的描述方法提供了對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種不同變量域的數(shù)學(xué)描述，表征了信號(hào)的數(shù)據(jù)特征，它是信號(hào)同變量域的數(shù)學(xué)描述，表征了信號(hào)的數(shù)據(jù)特征，它是信號(hào)分析的基礎(chǔ)。通常以四個(gè)變量域來描述信號(hào)，即分析的基礎(chǔ)。通常以四個(gè)變量域來描述信號(hào)，即時(shí)間域時(shí)間域（簡稱時(shí)域）、頻率域（簡稱頻域）、幅值域和時(shí)延域（簡稱

3、時(shí)域）、頻率域（簡稱頻域）、幅值域和時(shí)延域。以以時(shí)間作為自變量的信號(hào)表達(dá)，稱為信號(hào)的時(shí)域描述時(shí)間作為自變量的信號(hào)表達(dá)，稱為信號(hào)的時(shí)域描述。時(shí)域描述。時(shí)域描述是信號(hào)最直接的描述方法，它反映了信號(hào)的幅值隨時(shí)間變化的過是信號(hào)最直接的描述方法，它反映了信號(hào)的幅值隨時(shí)間變化的過程，從時(shí)域描述圖形中可以知道信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)，即周期、程，從時(shí)域描述圖形中可以知道信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)，即周期、峰值、均值、方差、均方值等。它們反映了信號(hào)變化的快慢和波峰值、均值、方差、均方值等。它們反映了信號(hào)變化的快慢和波動(dòng)情況，因此時(shí)域描述比較直觀、形象、便于觀察和記錄。動(dòng)情況，因此時(shí)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(hào)的以信號(hào)的頻率作為自變量頻率作為自變量的信號(hào)表達(dá)，稱為信號(hào)的頻域描述。信的信號(hào)表達(dá)，稱為信號(hào)的頻域描述。信號(hào)的頻域描述可以揭示信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)，即號(hào)的頻域描述可以揭示信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)，即組成信號(hào)的各頻率分組成信號(hào)的各頻率分量的幅值、相位與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系量的幅值、相位與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此在動(dòng)態(tài)測試技術(shù)中得到，因此在動(dòng)態(tài)測試技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。例如對(duì)振動(dòng)、噪聲等信號(hào)進(jìn)行頻域描述，可以從頻域廣泛應(yīng)用。例如對(duì)振動(dòng)、噪聲等信號(hào)進(jìn)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(dòng)或噪聲是由哪些不同的頻率頻譜圖中觀察到該振動(dòng)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(dòng)或噪聲源，以便排除或減小有害振動(dòng)或噪聲。從而找出振動(dòng)或噪聲源，以便排除或減小有害振動(dòng)或噪聲。信號(hào)的信號(hào)的幅值域描述是以信號(hào)幅值為自變量的信號(hào)表達(dá)方式幅值域描述是以信號(hào)幅值為自變量的信號(hào)表達(dá)方式，它反，它反映了信號(hào)中不同強(qiáng)度幅值的分布情況，常用于隨機(jī)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分映了信號(hào)中不同強(qiáng)度幅值的分布情況，常用于隨機(jī)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分析。由于隨機(jī)信號(hào)的幅值具有隨機(jī)性，通常用概率密度函數(shù)來描析。由于隨機(jī)信號(hào)的幅值具有隨機(jī)性，通常用概率密度函數(shù)來描述，概率密度函數(shù)反映信號(hào)幅值在某一范圍內(nèi)出現(xiàn)的概率，提供述，概率密度函數(shù)反

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

7、語音處理、醫(yī)學(xué)、故障診斷等信號(hào)分析中。信號(hào)的各種描述方法是從不同的醫(yī)學(xué)、故障診斷等信號(hào)分析中。信號(hào)的各種描述方法是從不同的角度觀察和描述同一信號(hào)，并不改變信號(hào)的實(shí)質(zhì)。角度觀察和描述同一信號(hào)，并不改變信號(hào)的實(shí)質(zhì)。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(nèi)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(hào)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(jì)算：計(jì)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(duì)高斯噪聲進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析虛擬儀器虛擬儀器第26頁 首先通過Gaussian White Noise. vi產(chǎn)生一個(gè)2000點(diǎn)的滿足高斯分布的隨機(jī)數(shù)序列，然后通過Create Histogram和Statistic兩個(gè)Express VI對(duì)該隨機(jī)