數(shù)據(jù)采集及處理

數(shù)據(jù)采集及處理第1頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.1數(shù)字信號(hào)處理概述

對(duì)連續(xù)信號(hào)而言，隨著數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越迫切地要求連續(xù)信號(hào)的離散化?？此七B續(xù)的信號(hào)是可以由其離散的樣本值來(lái)表征的。采樣——從連續(xù)時(shí)間信號(hào)中提取離散樣本的過(guò)程。抽樣即時(shí)間軸上離散化的過(guò)程。抽樣若按抽樣間隔來(lái)分，可分為均勻抽樣與非均勻抽樣。我們討論的是均勻抽樣。在沒(méi)有任何約束的條件下，離散時(shí)間樣本不能唯一地表示連續(xù)時(shí)間信號(hào)。因?yàn)橛袩o(wú)限多個(gè)信號(hào)都可以產(chǎn)生一組給定的樣本值。一個(gè)連續(xù)時(shí)間信號(hào)必須在某一種條件下才能由其樣本來(lái)表示。第2頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1、數(shù)字信號(hào)處理的主要研究?jī)?nèi)容

數(shù)字信號(hào)處理主要研究用數(shù)字序列來(lái)表示測(cè)試信號(hào)，并用數(shù)學(xué)公式和運(yùn)算來(lái)對(duì)這些數(shù)字序列進(jìn)行處理。內(nèi)容包括數(shù)字波形分析、幅值分析、頻譜分析和數(shù)字濾波。0AtX(0)X(1)X(2)X(3)X(4)第3頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、測(cè)試信號(hào)數(shù)字化處理的基本步驟

物理信號(hào)對(duì)象傳感器電信號(hào)放大調(diào)制電信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)計(jì)算機(jī)顯示D/A轉(zhuǎn)換電信號(hào)控制物理信號(hào)第4頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3、數(shù)字信號(hào)處理的優(yōu)勢(shì)1)用數(shù)學(xué)計(jì)算和計(jì)算機(jī)顯示代替復(fù)雜的電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)第5頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2)計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)發(fā)展的有力推動(dòng)a)多種多樣的工業(yè)用計(jì)算機(jī)。

第6頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五b)靈活、方便的計(jì)算機(jī)虛擬儀器開(kāi)發(fā)系統(tǒng)第7頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.2模數(shù)(A/D)、數(shù)模(D/A)與采樣定理采樣――利用采樣脈沖序列，從信號(hào)中抽取一系列離散值，使之成為采樣信號(hào)x(nTs)的過(guò)程．編碼――將經(jīng)過(guò)量化的值變?yōu)槎M(jìn)制數(shù)字的過(guò)程。

量化――把采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)舍入變?yōu)橹挥杏邢迋€(gè)有效數(shù)字的數(shù)，這一過(guò)程稱為量化．1、A/D轉(zhuǎn)換

第8頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4位A/D:XXXXX(1)0101X(2)0011X(3)0000第9頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2)A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)

(3)模擬信號(hào)的輸入范圍;

如，5V，+/-5V，10V，+/-10V等。(1)分辨率;

用輸出二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)表示。位數(shù)越多，量化誤差越小，分辨力越高。常用有8位、10位、12位、16位等。(2)轉(zhuǎn)換速度;

指完成一次轉(zhuǎn)換所用的時(shí)間，如:1ms(1KHz)；10us(100kHz)第10頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、D/A轉(zhuǎn)換過(guò)程和原理

D/A轉(zhuǎn)換器是把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)的裝置。

D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)

分辨率;轉(zhuǎn)換速度;模擬信號(hào)的輸出范圍;第11頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五A/D、D/A轉(zhuǎn)換過(guò)程中的量化誤差實(shí)驗(yàn)：

第12頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五離散時(shí)間信號(hào)可認(rèn)為是對(duì)模擬信號(hào)的采樣?！嘤斜匾懻摬蓸雍?，（1）信號(hào)的內(nèi)容是否有丟失？

（2）信號(hào)的頻譜有何變化？

（3）采樣信號(hào)能否恢復(fù)為原信號(hào)？

3采樣定理

第13頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五顯然，采樣間隔T的選取是很重要的。直觀地看，T太大，則易丟失信息，使一些細(xì)節(jié)內(nèi)容無(wú)法反映出來(lái)，而T太小，顯然信息不易丟失，但卻使數(shù)據(jù)量明顯增大，處理費(fèi)時(shí)?！蓸佣ɡ??！鄳?yīng)適當(dāng)?shù)剡x擇第14頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（1）正弦波采樣定理第15頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五X(qián)(0),X(1),X(2),……,X(n)

第16頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五每周期應(yīng)該有多少采樣點(diǎn)？最少3點(diǎn):三個(gè)方程求解三個(gè)變量第17頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第18頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

一個(gè)頻率有限信號(hào)如果頻譜只占據(jù) 的范圍，則信號(hào)可以用等間隔的抽樣值來(lái)唯一地表示。而抽樣間 隔不大于（其中），或者 說(shuō)最低抽樣頻率為。

奈奎斯特頻率：（2）時(shí)域采樣定理第19頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五時(shí)域理想抽樣的傅立葉變換相乘相卷時(shí)域抽樣頻域周期重復(fù)第20頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五時(shí)域理想抽樣的傅立葉變換FTFT相乘

相卷積第21頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五周期矩形被沖激抽樣的頻譜先重復(fù)后抽樣第22頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五先抽樣時(shí)域抽樣頻域重復(fù)后重復(fù)時(shí)域重復(fù)頻域抽樣第23頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

非理想抽樣信號(hào)的傅立葉變換乘卷第24頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五關(guān)于非理想抽樣第25頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五由抽樣信號(hào)恢復(fù)原連續(xù)信號(hào)取主頻帶：時(shí)域卷積定理：第26頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五卷積包絡(luò)相乘第27頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（3）頻域抽樣定理

若信號(hào)為時(shí)限信號(hào)，它集中在的時(shí)間范圍內(nèi)，若在頻域中，以不大于的頻率間隔對(duì)的頻譜進(jìn)行抽樣，則抽樣后的頻譜可以唯一地表示原信號(hào)。第28頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五根據(jù)時(shí)域和頻域?qū)ΨQ性，可推出頻域抽樣定理偶函數(shù)變量置換第29頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五頻域抽樣后的時(shí)間函數(shù)相乘卷積第30頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第31頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五抽樣定理小結(jié)時(shí)域?qū)Τ闃拥刃в陬l域?qū)χ貜?fù) 時(shí)域抽樣間隔不大于。頻域?qū)Τ闃拥刃в跁r(shí)域?qū)χ貜?fù) 頻域抽樣間隔不大于。滿足抽樣定理，則不會(huì)產(chǎn)生混疊。信號(hào)在時(shí)域以T離散化，→頻譜以1/T周期化，且幅度乘以1/T。時(shí)，若使采樣信號(hào)通過(guò)理想低通濾波器：即可恢復(fù)原信號(hào)。第32頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

需注意，滿足采樣定理，只保證不發(fā)生頻率混疊，而不能保證此時(shí)的采樣信號(hào)能真實(shí)地反映原信號(hào)x(t)。工程實(shí)際中采樣頻率通常大于信號(hào)中最高頻率成分的3到5倍。第33頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

以上我們討論的都是滿足抽樣定理要求的情況。

如果對(duì)帶限信號(hào)抽樣時(shí)，抽樣頻率不夠高或抽樣間隔過(guò)大，就會(huì)出現(xiàn)頻譜的混迭，這一現(xiàn)象就稱為欠抽樣。欠抽樣使信號(hào)發(fā)生了頻譜的交叉。

但欠抽樣并不是百害而無(wú)一利的，在實(shí)際應(yīng)用中，利用欠抽樣可使高頻變化的信息映射到低頻變化的信號(hào)上。這為高頻信號(hào)的測(cè)量帶來(lái)了便利。如頻閃儀和抽樣示波器等。4頻率混疊及防止

第34頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五不滿足抽樣定理時(shí)產(chǎn)生頻率混疊現(xiàn)象第35頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五頻混計(jì)算：

FsFsFsFs頻混正常Fs/2工程處理：混迭頻率=Fs-信號(hào)頻率第36頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五若各次諧波調(diào)制頻譜將相互交疊，觀察采樣信號(hào)的頻譜，可看到處就象一面鏡子，將信號(hào)頻譜超過(guò)的部分反射回來(lái)，造成混疊，故也將稱為折疊頻率。

第37頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)：

第38頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五頻混現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)：

第39頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五實(shí)際應(yīng)用中，由于信號(hào)的時(shí)長(zhǎng)總是有限的，時(shí)域有限→頻域無(wú)限。但高頻成分隨頻率的增高總是逐漸衰減的，∴采樣時(shí)，（1）近似地忽略的頻率分量；（2）選取采樣率；（3）為避免高于折疊頻率的雜散頻率分量進(jìn)入采樣器造成頻譜混疊，常在采樣器前面加一個(gè)保護(hù)性的前置低通濾波器，以阻止高于的頻率分量進(jìn)入采樣器。工程近似第40頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五今后在討論數(shù)字信號(hào)時(shí)，均假定已做過(guò)上述處理。第41頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五A/D采樣前的抗混迭濾波：

物理信號(hào)對(duì)象傳感器電信號(hào)放大調(diào)制電信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)展開(kāi)低通濾波(0-Fs/2)放大第42頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.3信號(hào)的截?cái)?、能量泄?/p>

為便于數(shù)學(xué)處理，對(duì)截?cái)嘈盘?hào)做周期延拓，得到虛擬的無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)。

用計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)試信號(hào)處理時(shí)，不可能對(duì)無(wú)限長(zhǎng)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和運(yùn)算，而是取其有限的時(shí)間片段進(jìn)行分析，這個(gè)過(guò)程稱信號(hào)截?cái)唷５?3頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

周期延拓后的信號(hào)與真實(shí)信號(hào)是不同的，下面我們就從數(shù)學(xué)的角度來(lái)看這種處理帶來(lái)的誤差情況。

設(shè)有余弦信號(hào)x(t),用矩形窗函數(shù)w(t)與其相乘，得到截?cái)嘈盘?hào):y(t)=x(t)w(t)將截?cái)嘈盘?hào)譜XT(ω)與原始信號(hào)譜X(ω)相比較可知，它已不是原來(lái)的兩條譜線，而是兩段振蕩的連續(xù)譜.原來(lái)集中在f0處的能量被分散到兩個(gè)較寬的頻帶中去了，這種現(xiàn)象稱之為頻譜能量泄漏。第44頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五周期延拓信號(hào)與真實(shí)信號(hào)是不同的：能量泄漏誤差第45頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五能量泄漏實(shí)驗(yàn)：

第46頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五克服方法之一：信號(hào)整周期截?cái)嗟?7頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

能量泄漏分主瓣泄漏和旁瓣泄漏，主瓣泄漏可以減小因柵欄效應(yīng)帶來(lái)的譜峰幅值估計(jì)誤差，有其好的一面，而旁瓣泄漏則是完全有害的。第48頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五泄露產(chǎn)生的問(wèn)題:

1）降低了譜分析的頻率分辨力。2）引入了虛假的頻率分量。理想窗函數(shù)應(yīng)具有的特點(diǎn)：1）主瓣寬度要小，即帶寬要窄。2）旁瓣高度與主瓣高度相比要小，且衰減要快。第49頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3常用的窗函數(shù)

1）矩形窗

第50頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2）三角窗第51頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3）漢寧窗第52頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五常用窗函數(shù)第53頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.4DFT與FFT

1、離散傅立葉變換

離散傅里葉變換（DiscreteFourierTransform）一詞是為適應(yīng)計(jì)算機(jī)作傅里葉變換運(yùn)算而引出的一個(gè)專用名詞。

x(t)截?cái)唷⒅芷谘油豿T(t)周期信號(hào)xT(t)的傅里葉變換：第54頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

對(duì)周期信號(hào)xT(t)采樣，得離散序列xT(n),將積分轉(zhuǎn)為集合：展開(kāi)，得連續(xù)傅立葉變換計(jì)算公式：

第55頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

采樣信號(hào)頻譜是一個(gè)連續(xù)頻譜，不可能計(jì)算出所有頻率點(diǎn)值，設(shè)頻率取樣間隔為：Δf=fs/N

頻率取樣點(diǎn)為｛0,Δf,2Δf,3Δf,....｝，有：

該公式就是離散傅立葉計(jì)算公式(DFT)第56頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五DFT的詳細(xì)解釋

5.4.1傅里葉變換的四種基本形式1．連續(xù)時(shí)間與連續(xù)頻率的傅里葉變換

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連續(xù)傅里葉變換

第57頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五連續(xù)非周期信號(hào)的傅立葉變換例：從傅立葉積分得到從周期信號(hào)取單脈沖得到第58頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2．連續(xù)時(shí)間與離散頻率的傅里葉變換

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傅里葉級(jí)數(shù)……第59頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例：周期重復(fù)連續(xù)周期信號(hào)的傅立葉變換第60頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3．離散時(shí)間與連續(xù)頻率的傅里葉變換

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序列傅里葉變換第61頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例：從非周期信號(hào)抽樣得到離散非周期序列相乘相卷頻域周期重復(fù)時(shí)域抽樣第62頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4．離散時(shí)間與離散頻率的傅里葉變換

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離散傅里葉級(jí)數(shù)…………第63頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例：從連續(xù)周期信號(hào)的抽樣得到第64頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一個(gè)域離散函數(shù)?第二個(gè)域周期函數(shù)連續(xù)函數(shù)非周期函數(shù)?且易證：一個(gè)域中的周期函數(shù)的周期第65頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.4.3從離散傅立葉級(jí)數(shù)(DFS)到離散傅立葉變換(DFT)效仿連續(xù)周期信號(hào)有傅立葉級(jí)數(shù)，記作：離散周期序列也有傅立葉級(jí)數(shù)，記作：周期性以N為周期第66頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五離散周期序列的傅立葉級(jí)數(shù)(DFS)的正負(fù)運(yùn)算對(duì)周期序列的基頻是是K次諧波分量，諧波系數(shù)是諧波成分中只有N個(gè)是獨(dú)立的，是周期的第67頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第68頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五有限長(zhǎng)序列是周期序列的一個(gè)周期有限長(zhǎng)序列x(n)只有的N個(gè)值x(n)可看成是周期序列的主值序列，記作周期序列當(dāng)叫做的主值周期，記作有限長(zhǎng)序列的以N為周期的周期延拓第69頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

的主值序列

也是周期性的，相當(dāng)于有限長(zhǎng)序列周期延拓當(dāng)時(shí)，其主值序列 相當(dāng)于一個(gè)有限長(zhǎng)序列第70頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

和都取主值周期，得到離散傅立葉變換(DFT)對(duì)第71頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五周期為N和周期為2N的不同當(dāng)主值周期為0—N-1時(shí)，N點(diǎn)的DFT為當(dāng)主值周期為0—2N-1時(shí)，2NDFT（接下頁(yè)）第72頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第73頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五小結(jié)

是的主值序列是嚴(yán)格按傅立葉分析的概念得來(lái)的只是一種借用形式，一種算法用計(jì)算信號(hào)的頻譜時(shí)，采樣頻率必須大于兩倍的信號(hào)最高截止頻率對(duì)周期信號(hào)要取一個(gè)整周期第74頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五DFSDFT周期性以N為周期共軛性以N/2共軛第75頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、快速傅立葉變換

快速傅立葉變換(FFT)是離散傅立葉變換的一種有效的算法，通過(guò)選擇和重新排列中間結(jié)果，減小運(yùn)算量。展開(kāi)各點(diǎn)的DFT計(jì)算公式：XR(1)=x(0).cos(2pi*0*1/N)+x(1).cos(2pi*1*1/N)+x(2).cos(2pi*2*1/N)…..XR(2)=x(0).cos(2pi*0*2/N)+x(1).cos(2pi*1*2/N)+x(2).cos(2pi*2*2/N)…..第76頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五有大量重復(fù)的cos、sin計(jì)算，F(xiàn)FT的作用就是用技巧減少cos、sin項(xiàng)重復(fù)計(jì)算。

當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)為1024點(diǎn),DFT要求一百萬(wàn)次以上計(jì)算量，而FFT則只要求一萬(wàn)次。

第77頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.5柵欄效應(yīng)

1、柵欄效應(yīng)

為提高效率,通常采用FFT算法計(jì)算信號(hào)頻譜，設(shè)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為N，采樣頻率為Fs。則計(jì)算得到的離散頻率點(diǎn)為:

Xs(Fi)，F(xiàn)i=i*Fs

/N,i=0，1，2，.....，N/2X(f)f0ΔfΔ

如果信號(hào)中的頻率分量與頻率取樣點(diǎn)不重合，則只能按四舍五入的原則，取相鄰的頻率取樣點(diǎn)譜線值代替。

第78頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五柵欄效應(yīng)誤差實(shí)驗(yàn)：

第79頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2能量泄漏與柵欄效應(yīng)的關(guān)系

頻譜的離散取樣造成了柵欄效應(yīng)，譜峰越尖銳，產(chǎn)生誤差的可能性就越大。

例如，余弦信號(hào)的頻譜為線譜。當(dāng)信號(hào)頻率與頻譜離散取樣點(diǎn)不等時(shí)，柵欄效應(yīng)的誤差為無(wú)窮大。第80頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

實(shí)際應(yīng)用中，由于信號(hào)截?cái)嗟脑?，產(chǎn)生了能量泄漏，即使信號(hào)頻率與頻譜離散取樣點(diǎn)不相等，也能得到該頻率分量的一個(gè)近似值。從這個(gè)意義上說(shuō)，能量泄漏誤差不完全是有害的。如果沒(méi)有信號(hào)截?cái)喈a(chǎn)生的能量泄漏，頻譜離散取樣造成的柵欄效應(yīng)誤差將是不能接受的。

第81頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

能量泄漏分主瓣泄漏和旁瓣泄漏，主瓣泄漏可以減小因柵欄效應(yīng)帶來(lái)的譜峰幅值估計(jì)誤差，有其好的一面，而旁瓣泄漏則是完全有害的。小結(jié)：第82頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、頻率分辨力與頻率分析范圍

頻率分辨力：隨T(N)的增大，分辨力提高。故理論上與fs無(wú)關(guān)。頻率分析范圍：小于奈奎斯特頻率。第83頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.6常用的數(shù)字信號(hào)處理算法

數(shù)字信號(hào)處理是測(cè)試技術(shù)中最常用和最需要掌握的部分，無(wú)論開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單或復(fù)雜的測(cè)控系統(tǒng)或儀器，都會(huì)用到數(shù)字信號(hào)處理知識(shí)。第84頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五時(shí)域波形分析是最常用的信號(hào)分析手段，用示波器、萬(wàn)用表等普通儀器顯示信號(hào)波形就可以特征參數(shù)。

5.6常用的數(shù)字信號(hào)處理算法

1、時(shí)域波形參數(shù)計(jì)算

0At峰值/雙峰值均值有效值方差周期第85頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五波形分析的應(yīng)用超門(mén)限報(bào)警

信號(hào)類型識(shí)別

信號(hào)基本參數(shù)識(shí)別

Pp-p第86頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1)峰值P，雙峰值Pp-pP1=data(0)P2=data(0)ForK=0ToNIfP1<data(k)ThenP1=data(k)EndIf

IfP2>data(k)ThenP2=data(k)EndIfNextP=P1P2P=P1-P2PPp-p第87頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2)均值U=0ForK=0ToNU=U+data(k)NextU=U/N第88頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3)均方值E2=0ForK=0ToNE2=E2+data(k)*data(k)NextRMS=sqr(E2/N)第89頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4)方差V2=0ForK=0ToNV2=V2+(data(k)-U)*(data(k)-U)NextV=V2/N大方差

小方差

U=0ForK=0ToNU=U+data(k)NextU=U/N第90頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五信號(hào)幅值報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

第91頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5)周期Tn=0AT=0.8*PForK=2ToNIfdata(k-1)<ATAnddata(k-2)<ATAnddata(k+1)>ATAnddata(k+2)>ATThenti(n)=Kn=n+1EndIfNextT=(ti(2)-ti(1))*dtAtT

第92頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

第93頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、數(shù)字相關(guān)函數(shù)計(jì)算

變量之間的相依關(guān)系稱為相關(guān)。信號(hào)之間的相似關(guān)系稱為相關(guān)函數(shù)。0At第94頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期五x(t)y(t)時(shí)延器

乘法器

y(t-τ)X(t)y(t-τ)積分器

Rxy(