LabVIEW應(yīng)用-信號(hào)處理課件

1虛擬儀器焦瑞莉jiaoruili@緒論LabVIEW環(huán)境與基礎(chǔ)程序結(jié)構(gòu)數(shù)組和簇圖表和圖形字符串和文件I/O數(shù)據(jù)采集LabVIEW應(yīng)用2授課內(nèi)容LabVIEW應(yīng)用——信號(hào)處理4引子LabVIEW作為自動(dòng)化測(cè)試、測(cè)量領(lǐng)域的專業(yè)軟件，其內(nèi)部集成了600多個(gè)分析函數(shù)，用于信號(hào)生成、頻率分析、概率、統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)運(yùn)算、曲線擬合、插值、數(shù)字信號(hào)處理等等各種數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。此外，LabVIEW還提供了附加工具軟件專業(yè)應(yīng)用于某些信號(hào)處理應(yīng)用中，如聲音與振動(dòng)、機(jī)器視覺、RF/通信測(cè)量、瞬態(tài)/短時(shí)持續(xù)信號(hào)分析等等。5本章內(nèi)容數(shù)字信號(hào)處理信號(hào)發(fā)生波形測(cè)量頻域分析數(shù)字濾波器仿真6數(shù)字信號(hào)處理高效、靈活、強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力數(shù)字信號(hào)處理函數(shù)面板7數(shù)字信號(hào)處理子面板描述WaveformGeneration通過該VI函數(shù)面板可以產(chǎn)生各種不同類型的波形信號(hào)WaveformConditioning用于波形信號(hào)的數(shù)字濾波和窗函數(shù)等信號(hào)調(diào)理WaveformMeasurements波形信號(hào)測(cè)量面板，用來實(shí)現(xiàn)常見的時(shí)域和頻域的測(cè)量，譬如直流交流成分分析、振幅測(cè)量、傅立葉變換、功率譜計(jì)算、諧波畸變分析、頻率響應(yīng)和信號(hào)提取等SignalGeneration按照具體的波形模式產(chǎn)生一維實(shí)數(shù)數(shù)組表示的信號(hào)。SignalOperation對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種操作，例如卷積、自相關(guān)分析等。Windows窗函數(shù)分析Filters實(shí)現(xiàn)IIR、FIR和非線性濾波SpectralAnalysis實(shí)現(xiàn)基于數(shù)組的譜分析Transforms信號(hào)處理中各種常見的變化函數(shù)PointByPoint逐點(diǎn)分析函數(shù)庫8信號(hào)發(fā)生波形發(fā)生函數(shù)可以用來模擬產(chǎn)生你需要的各種波形。LabVIEW有兩個(gè)信號(hào)發(fā)生函數(shù)面板，其中波形生成用于產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)類型表示的波形信號(hào)，信號(hào)生成用于產(chǎn)生一維數(shù)組表示的波形信號(hào)。9信號(hào)發(fā)生波形生成10信號(hào)發(fā)生信號(hào)生成11信號(hào)發(fā)生12信號(hào)發(fā)生13波形測(cè)量波形測(cè)量面板提供的VI函數(shù)用于對(duì)波形的各種信息進(jìn)行測(cè)量，譬如直流交流分析、振幅測(cè)量、脈沖測(cè)量、傅立葉變換、功率譜測(cè)量、諧波畸變分析、過渡分析、頻率響應(yīng)等。14波形測(cè)量測(cè)量波形的直流分量和有效值15波形測(cè)量16頻域分析頻域分析函數(shù)包括兩類函數(shù)：變換函數(shù)功能主要有傅立葉變換、Hilbert變換、小波變換、拉普拉斯變換等。頻譜分析函數(shù)主要包括功率譜分析、聯(lián)合時(shí)頻分析等。17頻域分析變換函數(shù)頻譜分析函數(shù)18頻域分析信號(hào)的傅立葉變換19頻域分析20頻域分析轉(zhuǎn)變?yōu)閱芜吀盗⑷~變換21頻域分析22頻域分析非均勻采樣數(shù)據(jù)的功率譜計(jì)算23頻域分析24數(shù)字濾波器濾波器分為模擬濾波器和數(shù)字濾波器。傳統(tǒng)模擬濾波器的輸入與輸出都是連續(xù)的。而數(shù)字濾波器的輸入與輸出都是離散時(shí)間信號(hào)。數(shù)字濾波器具有如下好處：軟件可編程，因此易于搭建和測(cè)試只需要加減乘三種基本數(shù)學(xué)操作不隨外界環(huán)境條件變化而漂移，也不會(huì)老化有非常高的性價(jià)比25數(shù)字濾波器LabVIEW提供的IIR濾波器類型有Butterworth、Chebyshev、InverseChebyshev、Elliptic和Bessel濾波器。它們都有各自的特點(diǎn)，用途也不盡相同。26數(shù)字濾波器LabVIEW還提供了高級(jí)IIR和FIR濾波器子面板。在高級(jí)面板中，濾波器的設(shè)計(jì)部分和執(zhí)行部分是分開的。由于濾波器的設(shè)計(jì)很費(fèi)時(shí)間，而濾波過程則很快。在含有循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序中，可以將濾波器的設(shè)計(jì)放在循環(huán)外，將設(shè)計(jì)好的濾波器參數(shù)傳遞到循環(huán)內(nèi)，在循環(huán)內(nèi)進(jìn)行濾波，從而提高程序的運(yùn)行效