基于LabVIEW的信号处理系统
LabVIEW在数字信号处理中的应用
技术深层 次结合 的产物 ， 由计算机 、 件包 、 器硬件 组 它 软 仪
成， 用计算机 管理和组织仪器 系统 ， 成数 据采集 、 完 处理 、 显 示和存储等功能。它以其直观简便的编程方式、 众多的源码
级 的设备 驱动程序 、 多种多样 的分析 和表达功能 支持， 能够
为 用 户 提 供 简 明 、 观 、 用 的 图 形 编程 方 式 ， 直 易 能够 将 繁 琐 复
技术 更新 周 期长 （ 】 ０年 ）
傅里 叶变换 是数字信号处 理 中最重 要的变换之一 ， 它的
意义在于将 时域信号和频域信号联系起来 。 连续 时间信号如
果 满足条件 ：
Ｌ ｂ Ｅ 具有 优越 的数字信号处理功 能。它 采用 图形 ａＶＩＷ 化编程语 言——Ｇ语言 ， 产生 的程 序是框 图的形式， 有各 具 种各样 、 功能强大 的函数库， 包括 数据采集 、 Ｉ 串行仪器 ＧＰＢ、 控制 、 据分析 、 数 数据显示及数据存储， 以及 目前十分热 门的
要 ： 文简要介绍 了数 字信号处理 中的一些基本原理 ， 本 分析 了频域与 时域 的联 系 ， 并在此基础上 给 出了 Ｌ ｂ Ｅ 在 ａＶＩＷ
’ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ １ ７ ２（０ ０７０６ —３ １７ － ９ 一 １）—０ ２０ ４ ２
数 字信 号 处 理 中的 应 用及 其优 势 。 － — ■ ｌ Ｃ ￡ ｈ ：
第5讲 基于LabVIEW的信号处理
考书
参数测量例2——FRF
• 一个函数完成一台传统频谱分析仪的主要功能
– 系统的激励和响应信号作为输入，直接输出系统的FRF
– 加窗、平均、H1、H2、H3等设置 – 直接在LabVIEW前面板显示频响函数
参数测量例3——正弦参数提取
• 传统方法
– 功率峰值法：精度受频谱泄漏和谱线密度影响
– 零点检测法：精度受噪声影响
LabVIEW信号处理实际应用丼例
• 波音777客机的起降噪声源定位
应用
波 音 公 司 使 用LabVIEW 实 现 超 过 300通道振劢信号的同步采样不分 析，分析飞机起降噪声来源，从 而对发劢机外壳进行优化，降低 了客机起飞时的噪声，同时降低 油耗
LabVIEW信号处理实际应用丼例
• 鸟巢体育场结构健康监测
– 硬件滤波丌需要占用处理器资源 – 软件滤波可能在某些噪声条件下效果较差 – 两者可能同时使用
降噪的挑戓 – 宽频、时变、多尺度
• 移劢平均和低通滤波丌适用于宽频、时变、多尺度信
号的降噪
小波降噪
• 基于小波的降噪方法适合于宽频、时变、多尺度信号源自的降噪降噪方法比较
移劢平均 去除成分 幅频响应 类型 过渡带 高频 低通滤波 较长 (不平均长度有关) 较大 (不平均长度有关) 简单易用 低通 高频 低通滤波 可控 (不滤波器设计有关) 可控 (不滤波器设计有关) 性能可控 小波 有选择地去除高频 低通并保留高频幅度较 大部分 （非线性） 不小波类型有关
丼例
• 基于myDAQ实现声音信号的采集和声强分析及阈值报警
– 采集音乐信号 – 设阈值并监控 – 根据警报值输出
丼例
• 进一步实现在线音效处理（功率谱分析和滤波均衡）
LabVIEW与声音信号处理实现音频识别
LabVIEW与声音信号处理实现音频识别一、引言音频识别是一种重要的信号处理技术，广泛应用于语音识别、音乐分析等领域。
LabVIEW作为一种数据流编程语言和开发环境，可以提供丰富的工具和函数库，实现声音信号的采集、处理和分析。
本文将介绍如何使用LabVIEW进行声音信号处理，实现音频识别的功能。
二、LabVIEW的基本概念1. 虚拟仪器(VI)LabVIEW中的基本编程单元为虚拟仪器(Virtual Instrument, VI)，即用图形化编程方式构建的程序块。
每个VI由前台面板和后台代码构成，前台面板提供用户界面，后台代码实现具体功能。
2. 数据流程编程LabVIEW采用数据流程编程模型，即数据的流动决定了程序的执行顺序。
数据从输入端口流向输出端口，通过数据线连接各个函数模块，形成一个数据流程图。
三、声音信号的采集与处理1. 声音的采集使用LabVIEW的音频输入模块，可以方便地实现对声音信号的采集。
通过选取合适的硬件设备，设置采样率和位深度等参数，将声音信号输入到LabVIEW中进行处理。
2. 声音信号的预处理在进行音频识别之前，需要对声音信号进行预处理，主要包括去除噪声、增强语音特征等步骤。
LabVIEW提供了多种滤波器、频谱分析和时频转换等函数模块，可以方便地实现这些功能。
四、音频识别算法1. 基于时域的音频识别算法基于时域的音频识别算法主要利用声音信号在时间域上的特征进行分析。
例如，短时傅里叶变换(STFT)可以将声音信号转换到时频域，得到声谱图。
LabVIEW提供了相应的函数模块，实现了STFT的计算和显示。
2. 基于频域的音频识别算法基于频域的音频识别算法则通过对声音信号在频域上的特征进行分析来实现识别。
常用的方法包括梅尔频率倒谱系数(MFCC)和高阶累积量(HAR)等。
LabVIEW提供了计算MFCC和HAR等函数模块，可以方便地进行音频特征提取。
3. 机器学习算法的应用除了传统的音频识别算法，还可以利用机器学习算法进行音频识别。
基于LabVIEW和C的核能谱信号采集与处理系统
２０ ０ ８年
第 ４期
７月
核 电子 学与 探测 技 术
Ｎｕ ｌａ ｅ ｔｏ ｉｓ＆ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｃ ｎ ｌｇ ｃｅ ｒＥｌｃ ｒ ｎ ｃ ｔ ｃｉｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
Ｖ０ ８ Ｎｏ ４ Ｌ２ ．
Ｊ１ ２０ ｕ． ０８
基 于 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 和 Ｃ 的 ａＶＥ 核 能 谱 信 号 采 集 与 处 理 系统
图 １ 系统结构示 意 图
１２ 软件 模块 ．
程序 主要 由谱数据采集 、 谱显示 、 谱分析和
文件管 理 四 大 部分 构 成。其 结 构 如 图 ２所
示［ 引。
统 中， 它们在功 能上优 势互补 ， 使 具有 实用 价
值 ［２。 １］ ｆ
又 因 Ｌ ｂ Ｅ 提供 了一 个 Ｃ Ｎ（ ｏ ｅ ｎ ａＶＩ Ｗ Ｉ Ｃ ｄ — Ｉ
谱 平滑 引。
图 ２ 核能谱信号采集 和处理 程序模块
件来实现原来需要用硬件完成的功能， 只需用
鼠标点击计算机 的虚拟面板 ， 即可实现对核辐 射信号的 自 动测试［ 。 ４ ］
１ ４ 硬 件选 择 ．
探 头采 用 最 常 用 的 Ｎａ Ｉ晶体 ， 主要 性 能 其
为： 信号 幅度 ０ Ｏ—３ ５ 脉 冲宽度 １ 、 ． ５ ． Ｖ、 —５ ｓ 噪声 ＜０ ０Ｖ、 ． ３ 输入工作 电压为＋１Ｖ、 出信 ２ 输
条数 字 ＩＯ 线 （ Ｖ Ｔ ／ ＭＯ ） ２路 ２ ／ ５ Ｔ ＬＣ Ｓ ； ４位
２ＭＨｚ 时／ ０ 定 计数 器 ； 字触 发 ； 不 同 的模 数 ４组 拟 输 入 范 围 ； － ＡＱ 驱 动 程 序 ； 持 Ｌ ｂ ＮＩ Ｄ 支 ａ－
号幅度 范 围为 ６ ８ 能量分辨率 ≤ １ 。 ． Ｖ、 ２
基于LabVIEW的数字信号处理虚拟实验的构建
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｖ ｅ ｏｆｔ ｅ ｄｉ ｔ ｌｓｇ ｌｐｒ ｅ ｓｎｇ’ ｒ ｂｌｍ ｓ ｉ ｅ ｒ ｉ ｇ ａ ｄ ｔ ａ ｈ ｎ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｉ ｗ ｈ ｇｉａ ｉ ｎａ ｏｃ ｓ ｉ ｓ ｐ ｏ ｅ ｎ ｌａ ｎ ｎ ｎ ｅ ｃ ｉ ｇ， ａ ｓ ｔｏｆｖｉｔ ｌｄ ｍ ｏｎ ｅ ｒｕａ ｅ — ｓ ｒ ｔｏ ｘ ｒｍ ｅ ｙ ｔ ｍ ｏ ｉ ｉａｌｓｇｎ ｌｐｒ ｃ ｓ ｉｇ ｔ ａ ｈ ｎ ｓ ｄｅ ｉ ｔａ ｉｎ ｅ ｐｅ ｉ ｎｔｓ ｓ ｅ ｆ ｒ ｄ ｇ ｔ ｉ ａ ｏ ｅ ｓｎ ｅ ｃ ｉ ｇ ｉ ｓｇｎｅ ｓ ｄ ｏｎ Ｌａ Ｖ １ ｄ ｂａ ｅ ｂ ＥＷ ｏ ａ ｍ ｉ ｇ ｐｒ ｇｒ ｍ ｎ ｅ ｉｏ ｎｖｒ ｎｍ ｅ ，ａ ｗ ｏ ｖｉｔ ｌｄｅ ｏ ｔａ ｉ ｎ ｅ ｐｅ ｉ ｅ ｓ ｗｈｉｈ ａｒ ｙ ｕｉｔｓ ｍ ｐｌｎｇ ｔ ｏ ｅ ｎｄ ｔ ｅａ ｉｎ ｎｔ ｎｄ ｔ ｒｕａ ｍ ｎｓ ｒ ｔｏ ｘ ｒｍ ｎｔ ｃ ｅ Ｎ ｑ ｓ ａ ｉ ｈｅ ｒ ｍ ａ ｈｅ ｒ ｌｔｏ
Ｂ ｉ ｉｇｖｒ ａ ｅ ｐ ｒ ｎ ｆ ｉ ｔｌ ｉｎ ｌ ｒｃｓｉｇｂ ｓｄｏ ａ ＶＩ Ｗ ｕｌ ｎ ｉ ｕ ｌ ｘ ｅｉ ｔ ｇ ａ ｓ ａ ｐ ｏｅｓ ａｅ ｎ Ｌ ｂ Ｅ ｄ ｔ ｍｅ ｏ ｄ ｉ ｇ ｎ
Ｑ ｕ ｎ Ｘｉｏ ｉ，Ｚｈ ｕ Ｎａ ｑ ａ 。 ａ ａ ｌ ｏ ｎ ｕ ｎ ，Ｌｉ ｈ ａ ｇ ，Ｙｕ Ｙｏ ｇ ｕ ｕｎ Ｓ ｎｈｉ
（ ．Ｓ ｈ ｏ ｆＥｌｃ ｒ ｎ ｃ ｎ ｔ ｍａ ｉｎ，Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ０ ０ ４，Ｃｈ ｎ ； １ ｃ ｏ ｌｏ ｅ ｔ ｏ ｉｓ ａ ｄ Ａｕ ｏ ｔ ｏ ｏ ｇ ｉ ｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｙ ｏ ｇ ｉｇ ４ ０ ５ ｉａ ２ ．Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＥｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ，Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ｒ ｓ ａ ｅ Ｐｏ ｙ ｅ ｈｎｃ Ｃｏｌ ｇ ， ｏ ｇ ｉ ｇ ４ ０ ２ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｅ ｔ ｏ ｉ ｇｎ ｅｉ ｎ ｏ ｇ ｉ ｇ Ａｅ ｏ ｐ ｃ ｌ ｔ ｃ ｉ ｌ ｅ Ｃｈ ｎ ｑｎ ０ ０ １，Ｃ ｉ ａ ｅ ｈｎ）
基于LabVIEW的数据处理和信号分析
基于LabVIEW的数据处理和信号分析Liu Y anY ancheng Institute of Technology, Y ancheng, 224003, ChinaE-mail: yanchengliu@·【摘要】虚拟仪器技术是一种数据采集和信号分析的方法，它包括有关硬件，软件和它的函数库。
用虚拟仪器技术进行数据采集和信号分析包括数据采集，仪器控制，以及数据处理和网络服务器。
本文介绍了关于它的原则，并给出了一个采集数据和信号分析的例子。
结果表明，它在远程数据交流方面有很好的表现。
【关键词】虚拟仪器，信号处理，数据采集。
·Ⅰ.引言虚拟仪器是一种基于测试软硬件的计算机工作系统。
它的功能是由用户设计的，因为它灵活性和较低的硬件冗余，被广泛应用于测试及控制仪器领域，。
与传统仪器相比，LabVIEW 广泛应用于虚拟仪器与图形编程平台，并且是数据收集和控制领域的开发平台。
它主要应用于仪器控制，数据采集，数据分析和数据显示。
不同于传统的编程，它是一种图形化编程类程序，具有操作方便，界面友好，强大的数据分析可视化和工具控制等优点。
用户在LabVIEW 中可以创建32位编译程序，所以运行速度比以前更快。
执行文件与LabVIEW编译是独立分开的，并且可以独立于开发环境而单独运行。
虚拟仪器有以下优点：A：虚拟仪表板布局使用方便且设计灵活。
B：硬件功能由软件实现。
C：仪器的扩展功能是通过软件来更新，无需购买硬件设备。
D：大大缩短研究周期。
E：随着计算机技术的发展，设备可以连接并网络监控。
这里讨论的是该系统与计算机，数据采集卡和LabVIEW组成。
它可以分析的时间收集信号，频率范围：时域分析包括显示实时波形，测量电压，频率和期刊。
频域分析包括幅值谱，相位谱，功率谱，FFT变换和过滤器。
另外，自相关工艺和参数提取是实现信号的采集。
·II.系统的设计步骤软件是使用LabVIEW的AC6010Shared.dll。
LabVIEW的数据采集与信号处理
LabVIEW的数据采集与信号处理摘要: 针对虚拟仪器技术具有性能高, 易于实现硬件和软件集成等特点, 将虚拟仪器技术和LabvIEW 应用于测试领域。
以计算机和NI 9201 数据采集卡为硬件, 以LabVIEW8. 6 软件作为开发平台, 构建了数据采集与信号处理的虚拟测试系统。
系统由信号源和信号处理模块组成。
关键词:虚拟仪器; LabVIEW; 数据采集; 信号处理虚拟仪器是指以通用计算机作为系统控制器, 由软件来实现人机交互和大部分仪器功能的一种计算机仪器系统。
NI 公司开发的LabVIEW 是目前最为成功的虚拟仪器软件之一, 它是一种基于G 语言的32 位编译型图形化编程语言, 其图形化界面可以方便地进行虚拟仪器的开发, 并在测试测量、数据采集、仪器控制、数字信号处理等领域得到了广泛的应用。
1虚拟仪器测试系统的结构以美国国家仪器公司N I 的LabV IEW8. 6 作为开发平台, 配合NI 公司的N I 9201 数据采集卡作为硬件实现该测试系统的设计。
该系统可实现单、双通道的模拟信号的采集、虚拟信号的产生, 同时完成对信号的分析与处理, 测试系统的核心是前端数据采集和后续信号处理。
虚拟仪器测试系统的结构框图如图1 所示。
图1 虚拟仪器测试系统的结构框图2 程序设计模块该测试系统体现了NI公司提出的软件即是仪器的思想, 以LabVIEW8.6为平台, 设计的虚拟仪器能够完成对数据采集卡采集的模拟信号进行分析与处理, 同时, 利用LabVIEW 的强大功能, 开发了虚拟信号发生器模块, 使得该虚拟仪器对仿真信号进行分析与处理。
也即该测试系统的信号源包括: 数据采集卡采集的模拟信号; 虚拟信号发生器模块产生的仿真信号。
据采集与信号处理系统的结构框图如图2 所示。
图2数据采集及信号处理系统的结构框图2. 1. 1 数据采集卡采集的模拟信号以NI 公司的NI 9201 数据采集卡作为硬件, 实现该数据采集系统的设计。
labview信号处理完美版
第一章系统开发平台1.1硬件平台硬件平台是虚拟仪器的物理基础，所以为了完成虚拟仪器的设计，首先必须要选择合适的硬件平台。
本文设计的系统，硬件平台主要由两部分组成：数据采集卡（DAQ）、PC机。
硬件平台的结构如图1-1所示。
图1-1 硬件结构平台1.1.1数据采集卡的选取由于计算机所能识别的信号是数字信号，振动、温度、湿度等信号经过传感器和放大器可以输出为模拟电信号，必须经过离散化和数字化才能被计算机所识别，数据采集卡就是实现这一转换功能，为整个后续对信号处理中起到了乘前启后的关键作用。
一般常用的数据采集卡（DAQ）的结构如图1-2 所示。
图1-2（a）共用一个A/D图1-2（b）多个A/D一般数据采集设备的两个主要指标：1.采样率对数据采集设备来说，采样率是A/D芯片转换的速率，不同的设备具有不同的采样率，进行测试系统设计时应该根据测试信号的类型选择适当的采样率，盲目提高采样率，会增加测试系统的成本。
2.分辨率分辨率是数据采集设备的精度指标，用A/D转换的数字位数表示。
如果把数据采集设备的分辨率看作尺子上的刻度，同样长度的尺子上刻度线越多，测量就越精确。
同样的，数据采集设备A/D转换的位数越多，把模拟信号划分得就越细，可以检测到的信号变化量也就越小。
在图1-3所示中用一3位的A/D转换芯片去转换振幅为5V的正弦信号，它将峰—峰为10V的电压分成32=8段，则每次采样的模拟信号转换为其中的一个数字段，用000~111之间的码来表示。
而用它得到正弦波的数字图象是非常粗糙的。
若改用16位的A/D转换芯片，则将10V电压2=65536段，经过A/D转换之后的数字图象是相当精细，完全能反映出原分成16始的模拟信号。
图1-3 A/D芯片的位数对反映原始信号的影响目前工程上常用的数据采集卡分辨率为12位，可以满足一般应用的要求。
对于有较高要求的场合，可以使用16位或24位的数据采集卡。
可是，选择高分辨率的数据采集卡无疑是增加了测试成本，但可以通过对A/D 芯片位数的充分利用可以在不增加投资的情况下达到预期的要求。
LabVIEW与声音处理技术音频信号的采集和处理
LabVIEW与声音处理技术音频信号的采集和处理音频信号的采集和处理在许多领域中都起到至关重要的作用。
LabVIEW是一种广泛应用于科学与工程领域的可视化编程环境，拥有丰富的工具和功能，可以用于音频信号的采集和处理。
本文将介绍如何利用LabVIEW进行音频信号的采集和处理，并探讨其中使用的技术。
一、LabVIEW的介绍与基本原理LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种图形化编程环境。
它以流程图的形式来表示程序的逻辑结构，使得编程变得直观而易于理解。
LabVIEW提供了丰富的工具箱和函数库，可以支持多种类型的数据处理和分析任务，包括音频信号的采集和处理。
在LabVIEW中，音频信号的采集是通过音频输入设备实现的。
LabVIEW提供了一系列的函数和工具，可以与音频设备进行通信，获取音频信号的输入。
用户可以根据需求选择不同的采样率和采样深度，以及设置其他采集参数来获取所需的音频数据。
二、音频信号的采集在LabVIEW中，进行音频信号的采集首先需要配置音频输入设备。
用户可以通过访问LabVIEW的音频设备设置界面，选择合适的音频输入设备，并设置采样率和采样深度等参数。
然后，利用LabVIEW提供的函数和工具，可以实现对音频输入设备的控制与数据获取。
通过调用LabVIEW中的音频输入函数，可以实现对音频信号的连续采集。
LabVIEW提供了循环结构，可以在循环中反复进行音频数据的获取，从而实现对连续音频信号的采集。
获取到的音频数据可以存储到LabVIEW的变量中，方便后续的处理和分析。
三、音频信号的处理LabVIEW提供了丰富的工具和函数用于音频信号的处理。
用户可以根据需求选择合适的工具和函数，并根据自己的需求进行配置和调试。
常见的音频信号处理任务包括音频滤波、音频增益调节、音频降噪等。
在LabVIEW中，这些任务可以通过调用相应的函数和工具来实现。
用户可以选择合适的函数和工具，并进行参数的设置和调整，从而达到对音频信号进行滤波、增益调节或降噪的目的。
基于LabVIEW的多功能数据采集与信号处理系统
基于LabVIEW的多功能数据采集与信号处理系统闫玲;方开翔;姚寿广【摘要】针对传统仪器功能单一以及传统代码编程语言的不足,以LabVIEW为开发工具,采用计算机多线程技术、虚拟仪器技术及信号处理技术等,开发了基于Windows 2000及Windows XP的多功能数据采集与信号处理虚拟仪器系统.该系统具有以下功能:信号采集控制模块,可实现单通道、多通道数据的采集、存储与采样信号复现等功能;信号分析处理模块,可实现在线、离线信号分析处理功能,包括信号的时域、频域、幅值域、时频域的分析与处理、结果的显示等;数据库管理模块,可实现对采样和分析处理后数据的管理,包括数据查询、传输、存储等工作;另外,该系统还具有友好的人机界面,且方便对之进行维护和实现功能的扩充.【期刊名称】《江苏科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2006(020)003【总页数】5页(P50-54)【关键词】虚拟仪器;数据采集;信号处理;LabVIEW【作者】闫玲;方开翔;姚寿广【作者单位】江功科技大学,机械与动力工程学院,江苏,镇江,212003;江功科技大学,机械与动力工程学院,江苏,镇江,212003;江功科技大学,机械与动力工程学院,江苏,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】TP311;TP2740 引言虚拟仪器技术是伴随着集成电路、计算机技术和通信技术等的迅速发展诞生的,其核心思想是利用计算机的强大资源使本来依靠硬件实现的技术软件化,最大限度地降低系统成本,增强系统功能与灵活性。
目前美国国家仪器NI(National Instruments)公司、惠普(HP)公司、Tektronix公司等都推出了虚拟仪器;而国内虚拟仪器的开发研究尚处于起步阶段,重庆大学、西安交通大学、中科泛华电子科技公司等高校和高科技公司也在研究和探索,并取得了一定的成果。
传统虚拟仪器系统多采用C++或其它代码编程语言编写[1],其编程及调试过程烦琐、枯燥,开发周期长,且不具备应用于专业领域(如信号分析处理领域)的专用模块,对编程人员要求相当高,因此在虚拟仪器领域没有得到广泛应用。
基于 LabVIEW 的数字核信号处理平台的研发
发平台， 分别实现数字核信号的滤波成形 、 堆积
识别 、 幅度提 取 、 计 数 率校 正 的功能 。
１ 系统 结构
基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 的 数 字 核 信 号 处 理 平 台的 主要结 构如 图 １ 所 示 。探测 器输 出 的信号经 过 简单 的信 号 调 理 后 ， 送 人 后续 的 Ａ Ｄ Ｃ采 集 卡
系统 ， 在该系统中， 探测器系统输出的信号通过
模拟 滤波器 、 反混叠放大器、 Ａ Ｄ Ｃ、 数 字 滤 波 器
（ Ｆ Ｉ Ｒ ） 等功能模块处理后 ， 由Ｆ Ｉ Ｆ Ｏ缓存 ， 再送
给计算 机作进 一步 的处 理 ； ２ ０ ０ ７年 意大 利 的 Ｊ ．Ｇ ａ ｅ ｔ ａ ｎ ｏ Ｇ ｅ ｒ ａ ｒ ｄ ｉ 等人采用 高速的 Ａ Ｄ Ｃ（ １ ０ ０ ＭＨ ｚ ， １ ４ ｂ ｉ ｔ ） 对 半 导体 探 测 器 输 出 的信 号 进 行
理， 搭建 了一套数字核信号处理平 台 ， 节约了开发成本 ， 人机交换 界面友好 直观 、 操作 方便 ， 在实际研词 ： 数字核信号处理 ； Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ； 核脉 冲信号 ； 处理平 台
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ４ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： ０ ２ ５ ８ － ０ ９ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — １ １ ５ ２ － ０ ４
华理工大学博士基金项 目（ Ｄ Ｈ Ｂ Ｋ ２ ０ １ １ １ １ ） 。
作者简介 ： 张怀强 （ １ ９ ８ １一） ， 男， 讲师 ， 博士， 核技术 及应用专业 ， 从事核辐射 探测 技术 与智 能核仪 器研
究。
ｌ ｌ ５２
２ 数 字 核 信 号 处 理
Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 平 台 将 软 件 的 界 面设 计 与 功 能
基于LabVIEW的数字信号处理虚拟实验室构建
Ｃｈ ｎ Ｙｕ ｎ ｕ ｎ ｅ ａ ｙ ａ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＩ ｆｒ ｔ ｎａ ｄ Ｃ ｍｍ ｕ ｉ ｔ ｎ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｓ ｈ ｏ ｎｏ ｍａｉ ｎ ｏ ｏ ｏ ｎｃ ｉ ｎ ｉｅ ｒ ，Ｎｏ ｔ ｉｅ ｓｔ ｆＣｈｎ ，Ｔａｙ ａ ３ ０ １ ａ ｏ ｎ ｒｈ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｉａ ｙ ｉｕ ｎ０ ０ ５ ）
中图 分 类 号 ：ＴＰ ７ ２３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｖｉ ｔ ａ ａ ｏ ａ ｏ ｙ ｂ ｉｄ ｎｇ ｏ ｉ ｉａ ｉ ｎ ｌｐ ｏ ｅ ｓ ｎ ｒ ｕ ｌｌ ｂ ｒ ｔ ｒ ｕ ｌ ｉ ｆｄ ｇ ｔ ｌｓｇ ａ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉ ｔ ａ ｎ ｔ ｕ ｅ ｔ ａ ｅ ｎ ｖ ｒ ｕ ｌｉ ｓ ｒ ｍ ｎ ｓ
性及意义。并在此基础上使用 Ｌ ｂ Ｅ 构建 了数字信 号处理虚拟实验室 。该系统界 面友好 ， ａＶＩ Ｗ 维护简单等优点 。此外 ， 用户
可 以根据需要对典 型的数字信号处理实验参数进行设置 。实验证 明该 系统具有很好的教学实验效果 。 关键词 ： 数字信号处理 ； 虚拟实验室 ；ａＶ Ｅ Ｌ ｂ Ｉ Ｗ
维普资讯
天 地
己 口 年４ 口 日 月 第２ 卷 第翎 ７
基 于 Ｌ ｂ Ｅ 的数 字 信 号处 理虚 拟 实验 室构 建 ａ ＶＩ Ｗ
陈媛媛 （ 中北 大 学 信 息 与通 信 工 程 学 院 太原 ００５） ３０ １
摘
要： 本文首先 简要介绍 了当前数字信 号处理教学 的现状 ， 针对 目前实 验室 的具体情 况 ， 析了研究虚拟实验 室的必要 并 分
ｐ ｏ ｅ ｓｎ ａ ｏ ａ ｏ ｙ Ｔｈ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｔｒｉｔｒａ ｅｗｈｃ ａ ｅｍａｎ ａｎ ｄ ｅ ｓｌ．Ｔｈ ｈ ｒ ｃｅ ｆｔ ｅｄｇｔｌ ｉｎ ｌ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｌｂ ｒ ｔ ｒ ． ｅｓ ｓｅ ｈ ｓｂ ｔｅ ｎ ｅ ｆｃ ｉｈ ｃ ｎｂ ｉ ｔｉｅ ａ ｉ ｙ ｅｃ ａ ａ ｔｒｏ ｈ ｉｉａ ｇ ａ ｓ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔｃ ｎ ａ ｓ ｅ ｎ ｍｏ ｉｅ ｏ ｈ ｅ ｄ ｏ ｈ ｓ ｒ Ｉ ａ ｅ ｎ ｉｄｃ ｔ ｄ ｉ ｈ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｔ ａ ｈ ｒ ｃ ｓｉ ｇｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｌｏ ｂ ｅ ｄｆ ｄ ｆｒｔ ｅ ｎ ｅ ｆｔ ｅ ｕ ｅ ． ｔｈ ｓｂ ｅ ｎ ｉａ ｅ ｎ ｔ ｅａ ｐ ｉ ｔｏ ｈ ｔｔ ｅ ｉ ｃ ｓ ｓｅ ｈ ｓｇ ｅ ｔｓ ｎ ｅｉ ｅ ｃ ｉ ｇａ ｄ ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｙ ｔｍ ａ ｒ ａ ｅ ｓ ｎ ｔａ ｈｎ ｎ ｘ ｅ ｉ ｎ ． Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｄｇ ｔｌｓｇ ａ ｒ ｃ ｓ ｉｇ； ｉｔ ａ ａ ｏ ａｏ ｙ Ｌａ ＶＩ ｙ ｒ ｓ ｉｉａ ｉｎ ｌｐ ｏ ｅ ｓｎ ｖｒｕ ｌｌｂ ｒ ｔ ｒ ； ｂ ＥＷ
基于LabVIEW的脑电信号采集与处理系统
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基于虚拟仪器LabVIEW的信号分析与处理立体化教学平台的设计
《 信号分析与处理》 电子 、 是 信息类专业承上启 下的核 心课程 。 从课 程 的地位来说 ， 通过本课程的学习 ， 以为控制理论 、 Ｐ原理与应用 、 可 ＤＳ 微机原理 与应用 、 微机接 口技 术 、 现代信号处 理 、 数字 图像处理 等后续 课程 的学习打下坚实 的理论基础 ， 其基本 原理 和分析方法广泛应用于 计算机信息处理的各个领域 。 因此 ， 教好和学好这 门课对学生建立专业 基础 、 培养专业 素质至关重要 。 《 信号分析与处理》 课程 的特点是 ： 理论性 强 ， 要求学生具有较好的 数学基础知识， 叉要有较强的系统分析 能力 ， 是一 门具有 一定 深度和学 习难度的课程 。 面对这样一门重要课 程 ， 学生普遍反映是抽象 、 难学 ， 沿 用传统的课 堂讲授 的教学方法无法适应专业发展及大众 化教 育的新要 求。因此 ， 需要改进 目前的教学思想和教学方法 ， 使学 生从被 动学习转 为主动探索 ， 培养学生获取新 知识 、 应用新知识 的能力 ， 全面提 高学 生 的素质。为达 到这一 目的 ， 在授课方法 和手段 、 验环节 等方 面需要进 实 行一些改革尝试 。 在《 信号分析与处理》 的传统教学 中， 验教学主要 以 Ｍ Ｔ Ａ 实 Ａ Ｌ Ｂ实 验仿真为平 台， 需要学生学习该软件 的编程方法 。 由于学生对于单纯的 语言 学习 和仿真 实验兴 趣不 高 ，学 习效 果并不 理想 。更重 要 的是 ： Ｍ ＴＡ Ａ Ｌ Ｂ软件在现场工程信号的复现上是 比较 困难 的 ，因此 即使学 生 通过 Ｍ Ｔ Ａ Ａ Ｌ Ｂ仿 真 ， 不易理解 什么 是信 号 、 么是 频谱 、 么是 系 也 什 什 统、 什么是滤波以及频 域分析的优点。所以我们将 虚拟 仪器软件 Ｌ ｂ ａ— ＶＥ 引入教学 。 ＩＷ 设计 了基于 Ｌｂ ｌＷ 的信号分析与处理立体化教学 ａＶＥ 平台。 该平台利用 Ｌ ｂ ｌＷ 方便易学 的图形化编程环境 ， ａＶＥ 使学生对 《 信 号分 析与处理》这门课程的内容有更直观的印象和把握 。更为重要 的 是： 利用虚拟仪器数据采集 卡可以将 现场信 号采集到上位机 中， 这样学 生就能够感受真实的工程信 号 ，通过该 平台 自己动手实现信号 的各种 变换和处理 ， 有利于掌握信号分 析与处 理方 法的实质 ， 这样也充分调动 教师和学生双方的积极性 ，特别 是激发学生的学习兴趣 ，加深对知识 点、 重点和难点 的理解 ， 而全面提高课 程教学质量 ， 从 培养学 生的 自主
使用LabVIEW进行峰值检测和信号分析
使用LabVIEW进行峰值检测和信号分析LabVIEW是一种基于图形化编程的工程开发环境，可用于各种测量、控制和测试应用。
在信号处理方面，LabVIEW提供了一系列强大的工具和函数，可以进行峰值检测和信号分析。
本文将介绍如何使用LabVIEW进行峰值检测和信号分析的相关步骤和方法。
1. 准备工作在开始之前，需要准备以下工作：- 安装LabVIEW软件，并确保已正确配置设备驱动程序。
- 连接信号源到计算机，例如通过数据采集卡或传感器。
- 打开LabVIEW软件，创建一个新的VI（虚拟仪器）。
2. 峰值检测峰值通常指信号中的最大值或最小值，对于许多应用来说，峰值检测是一项重要的任务。
在LabVIEW中，可以使用"Find Peak"或"Peak Detector"函数进行峰值检测。
2.1 "Find Peak"函数"Find Peak"函数是LabVIEW中常用的峰值检测函数之一。
它可以找到信号中的峰值，并返回峰值的索引和值。
以下是使用"Find Peak"函数进行峰值检测的步骤：- 在VI中拖动一个"Find Peak"函数图标。
- 将信号输入连接到"Find Peak"函数的输入端。
2.2 "Peak Detector"函数"Peak Detector"函数是另一个LabVIEW中的峰值检测函数。
与"Find Peak"函数类似，它也可以找到信号中的峰值，并返回峰值的索引和值。
以下是使用"Peak Detector"函数进行峰值检测的步骤：- 在VI中拖动一个"Peak Detector"函数图标。
- 将信号输入连接到"Peak Detector"函数的输入端。
《2024年基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》范文
《基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》篇一一、引言随着科技的不断发展，数据采集及分析系统在各个领域的应用越来越广泛。
LabVIEW作为一种强大的软件开发环境，为数据采集及分析系统的开发提供了强有力的支持。
本文将详细介绍基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发过程，包括系统设计、硬件接口、数据采集、数据处理、系统测试及结果分析等方面。
二、系统设计在系统设计阶段，我们需要明确系统的功能需求和性能要求。
基于LabVIEW的数据采集及分析系统应具备以下功能：实时数据采集、数据存储、数据处理、数据分析和结果展示。
此外，系统还应具备高稳定性、高精度和易操作等特点。
在硬件接口方面，我们需要根据实际需求选择合适的传感器和控制器，并通过LabVIEW的硬件接口模块与硬件设备进行连接。
同时，我们需要设计合理的信号调理电路，以保证数据的准确性和可靠性。
三、数据采集数据采集是本系统的核心功能之一。
在数据采集阶段，我们需要根据传感器输出的信号类型和范围，设计相应的信号处理电路和算法。
通过LabVIEW的NI DAQmx模块，我们可以实现数据的实时采集和存储。
同时，我们还需要对数据进行初步的预处理，如滤波、去噪等，以保证数据的准确性。
四、数据处理数据处理是本系统的另一个核心功能。
在数据处理阶段，我们需要对采集到的原始数据进行进一步的加工和分析。
通过LabVIEW的数学运算模块，我们可以实现各种数据处理算法，如傅里叶变换、小波分析等。
此外，我们还可以通过编程实现各种自定义的数据处理算法，以满足用户的特定需求。
五、系统测试及结果分析在系统测试阶段，我们需要对系统的各项功能进行测试和验证。
首先，我们需要对数据采集模块进行测试，确保数据的准确性和实时性。
其次，我们需要对数据处理模块进行测试，验证各种算法的正确性和有效性。
最后，我们需要对整个系统进行综合测试，确保系统的稳定性和可靠性。
在结果分析阶段，我们需要对测试结果进行深入的分析和评估。
基于LabVIEW的核脉冲信号获取与数字处理系统设计
成形输出的Z 变换。 式中:A 为 信 号 幅 度 ，r 为 时 间 常 数 ， 为梯形 上 升 沿 时 间 ，D 为 梯 形 平 顶 宽 度 ，u = G + D 。
为 米 样 周 期 ，令 £»/ T s，《b= Zb/ 对 Si-H N 探 测 器 输 出 核 脉 冲 信 号 ，在
关 键 词 ：核 脉 冲 信 号 ；LabV IEW 平 台 ；数 字 成 形 ；堆积识别
中 图 分 类 号 ： TL817 文献标志码： A
文 章 编 号 ： 〇 258_0934(2020)5_0709_05
L a b V I E W 具有界面友好.操作简单等优 点被广泛用于核脉冲信号的获取与处理中。 Gaetano Gerardi 等 人 n _采用 NI 5122 采 集 卡 ， 实现了基于C d T e 探测器的核脉冲信号的获取 与 数 字 滤 波 处 理 ；朱 玉 玉 等 人 [〃] 构 建 了 基 于 LabVIEW核脉冲信号的数字滤波成形平台； 胡 选 侯 等人 [5]利 用 L a b V I E W 构建了辐射剂量 仪 的 软 硬 件 系 统 ；徐 宏 坤 等 人 研 发 了 基 于 L a b V I E W 的 7 能 谱 数 据 处 理 平 台 ；熊 刚 等 人[89]采 取 L a b V I E W 实 现 了 能 谱 数 据 的 获 取 。
储 ，经 测 试 ：该 平 台 测 量 U7C s (N a I)y 能 谱 的 能 M 分 辨 率 为 7. 2 % ，测 量 ssF e(S i-P IN )特 征 X 射 线 的 能 量
分 辨 率 为 180 eV ，系 统 稳 定 性 良 好 ，为 核 脉 冲 信 号 处 理 方 法 的 研 究 与 平 台 研 制 提 供 了 参 考 。
基于LabVIEW的EEG信号采集与处理系统设计
基于LabVIEW的EEG信号采集与处理系统设计毛丽民;朱培逸;刘叔军;杨自【摘要】In this paper,a method of EEG signal processing based on LabVIEW is proposed based on the EEG signal collected by Emotiv Epoc.The LabVIEW software platform is used to analyze the collected signal and obtain the EEG signal,to capture the current state of the receiver,and save and read the EEG data.Firstly,the Fourier transform is used to analyze the frequency domain information in a certain period of time,then the wavelet analysis is applied to capture the time of a signal appearing in a certain bining these two methods,we can get better analying result of EEG signal.Through a large number of experimental tests,the processing method of EEG signal proposed in this paper can filter out the high recognition rate signal,and provide an effective way for the study of EEG based control.%针对Emotiv Epoc采集的脑电信号,提出了一种基于LabVIEW的EEG信号的处理方法.应用LabVIEW软件平台,对采集的信号进行解析获取EEG信号,捕捉受试者的当前状态,同时对解析出的EEG数据进行保存与读取.首先利用傅里叶变换进行分析,得出在某段时间范围的频域信息,然后在此基础上进行小波分析,捕捉某一通道的某一信号出现的时间,结合这2种方法,更好地分析EEG信号.通过大量实验测试,提出的基于LabVIEW的EEG 信号处理方法,能筛选出识别率较高的信号,从而对基于脑电控制的研究提供了一种有效途径.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2017(036)008【总页数】6页(P153-157,186)【关键词】LabVIEW;脑电图描访器信号;傅里叶变换;小波分析;识别【作者】毛丽民;朱培逸;刘叔军;杨自【作者单位】常熟理工学院电气与自动化工程学院,江苏常熟215500;常熟理工学院电气与自动化工程学院,江苏常熟215500;常熟理工学院电气与自动化工程学院,江苏常熟215500;常熟理工学院电气与自动化工程学院,江苏常熟215500【正文语种】中文【中图分类】TP242.6人类在脑机接口方面的研究已有40多年，开辟很多生物学与医学的新道路。
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第27卷第3期
V ol 127 N o 13长春师范学院学报(自然科学版)Journal of Changchun N ormal University (Natural Science )2008年6月Jun.2008
基于LabVIEW 的信号处理系统
闾素红,任艳娜
(河南农业大学信息与管理科学学院,河南郑州 450002)
[摘 要]介绍了以图形化编程语言LabVIEW 为软件开发平台,通过数据采集卡和PC 为硬件支撑,
构建信号的采集和分析的虚拟仪器系统,该系统不仅实现了实时波形显示、电压有效值、信号频率等
参数的计算,还将虚拟仪器技术运用到频谱分析中来,增强了仪器的功能,缩短了仪器的开发时间。
[关键词]虚拟仪器;LabVIEW ;谐波分析;频谱分析
[中图分类号]T N91117 [文献标识码]A [文章编号]1008-178X (2008)03-0041-03
[收稿日期]2008-03-28
[作者简介]闾素红(1978-)
,女,江苏泰兴人,河南农业大学信息与管理科学学院中心实验室教师,硕士,从事计算机应用研究。
随着计算机、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展,电子测量技术领域发生了巨大变化;仪器结构的日趋复杂,仪器性能的不断提高,仪器的测试技术已成为测量领域里的研究重点。
美国国家仪器公司(National Instruments )于20世纪80年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器(Virtual Instruments ,简称VI )的概念。
虚拟仪器技术是测试技术与计算机技术综合集成的产物,它代表了现代测试技术和仪器技术发展的最新方向。
虚拟仪器代表着从传统的以硬件为主的测量系统到以软件为中心的测量系统的根本性转变。
虚拟仪器(Virtual Instrument ,VI )一般采用通用计算机作为核心的硬件平台,配以相应测试功能的硬件作为信号输入/输出的接口,利用仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板和相应功能,然后通过鼠标或键盘操作仪器。
借助一块通用的数据采集板,用户就可以通过软件构造几乎任意功能的仪器,这些仪器可以是电压表、示波器、频谱分析仪或其他仪器。
本系统就是采用NI 公司的LabVIEW 和数据采集卡,进行数据的采集和分析,对信号进行谐波分析和幅值相位谱分析。
1 系统整体设计方案
111 系统硬件结构 虚拟仪器平台的构造如图1,本系统硬件采用NI 公司生产的PCI -6122采集卡,该款采集卡4通道同步采集,16位分辨率,最高采样率500kS Πs Πch ,板载存储32M 。
±1125～±10V 共4个量程,
最小电压敏感度24μV 。
该款采集卡同步效果好,采样精度高,能够很好的满足系统的要求。
图1 虚拟仪器内部结构
112 系统软件结构 LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering )是一种图形化的编程语言和开发环境。
它应用广泛,被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
LabVIEW 集成与满足了G PI B 、VXI 、RS -232和RS -485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能。
它还内置了便于应用TCP ΠIP 、ActiveX 等软件标准的库函数,而且其图形化的界面使得编程及使用过程都非常方便和迅速。
这是一个功能强大且灵活的软件,利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器。
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图形化的程序语言,又称为“G”语言。
使用这种语言编程时,基本上不写程序代码,取而代之的是“绘制”流程图,它尽可能利用所熟悉的术语、图标和概念。
因此,LabVIEW是一个面向最终用户的工具。
通过定义和连接代表各种功能模块的图标,为用户提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。
使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时,可以极大地提高工作效率。
利用LabVIEW,可产生独立运行的可执行文件,它是一个真正的32位编译器。
像许多重要的软件一样, LabVIEW提供Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多种版本。
2 系统实现
211 谐波分析 在电力系统中的谐波成分有可能对设备造成损害,所以在电力测量中,一般考虑到19次谐波的含量,实际其3次、5次、7次谐波占信号中谐波含量的主要成分。
所以本系统对谐波进行了分离。
图2 没有谐波成分的信号分析结果
图3 带谐波成分的信号分析结果
本系统同时采集两路信号,一路作为标准,另外一路是被测。
图2是没有谐波成分的信号分析结果,图3是加入3%的3次、5次、7次谐波成分和调整了信号频率的分析结果。
很明显不带谐波的信号曲线比带谐波成分的曲线光滑,系统清晰的将各次谐波成分的含量分析出来,右侧分析结果表格,第一行是直流分量即0次谐波,第二行是基波即一次谐波,第三行是二次谐波,以此类推。
我们真正需要关心的信号就是基波。
212 频谱分析 很明显幅值谱在信号频率50H z左右具有峰值,实际测量中频率并不是一个准确的固定值,有一定的波动。
这样就带来的频率分辨率的问题,即不同的采样点数,不同的分析算法,不同的窗函数的选・
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择具有不同的频谱泄漏。
本系统采用一周波2000点,同时加入汉宁窗进行分析,分析结果比较准确。
图4 频谱分析
单独一路信号的相位谱没有实际的意义,两路相减就是相位差才具有实际意义。
3 结束语
本系统采用LabVIEW和PCI-6122采集卡构建了一个信号分析系统,主要对信号进行了谐波分析和幅值相位谱的分析,同时对比分析了两路信号,并对其幅值差和相交差进行了计算和校正。
本系统在模拟信号比对实验中得到了验证。
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Single Processing System B ased on LabVIEW
LV Su-hong,RE N Y an-na
(C ollege of In formation and Managment Science,Henan Agricultural University,Zhengzhou450002,China)
Abstract:This article introduced the virtual spectrum analysis instrument,it takes figure programming language LabVIEW as the s oftware developing platform and regards the data collecting card and com puter as the hardware.It can reveal corrugated figure real-time and calculate v oltage virtual value,signal frequency and s o on.The system apply the technology of the vir2 tual instrument to spectrum analysis and enhance the function of instruction and short the developing time of instrument.
K ey w ords:virtual instrmnent;LabVIEW;harm onics analysis;spectrum analysis
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