基于LabVIEW的虚拟小波消噪仪的设计与实现
小波除噪labview
成绩评定表课程设计任务书目录1 目的及基本要求 (3)2 小波去噪原理分析 (3)2.1 小波去噪特点 (3)2.2 小波变换原理 (4)2.3 小波去噪原理 (6)2.4 阈值函数 (6)2.5 阈值的选择 (8)3 小波去噪系统的设计和仿真 (10)3.1 系统总体设计 (10)3.1 具体设计 (11)3.3 设计中遇到的问题 (14)4 运行结果及性能分析. (14)4.1 运行结果 (14)4.2 性能分析 (16)参考文献 (16)1 目的及基本要求熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，运用专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现电子时钟的设计和仿真。
要求通过本课程设计使学生熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器设计原理、设计方法和实现技巧，使学生掌握通信系统设计和仿真工具，为毕业设计做准备，为将来的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
运用虚拟仪器的设计思想,利用LabVIEW软件,根据小波分析对信号进行消噪处理的原理，设计、实现虚拟小波消噪仪。
该虚拟仪器可实现对信号的采集、保存、利用小波变换对信号进行消噪处理，并可动态显示消噪过程、消噪结果、消噪处理结果波形。
2 小波去噪原理分析2.1 小波去噪特点小波具有低熵性、多分辨特性、去相关性和选基灵活性等特点，所以它在处理非平稳信号、去除图像信号噪声方面表现出了强有力的优越性。
由于测量获得的信号总是不可避免地含有噪声，在对信号使用前，有必要进行去噪处理，提高信噪比。
传统的去噪方法主要是采用频谱分析技术，其等价于信号通过一个低通或带通滤波器。
在实际的工程应用中，环境激励下的固有振动信号其包络是随机信号，也就是说固有振动频率有随机的边带，多个不同固有振动频率的边带可能相互叠加，所以，传统线性滤波器不能解决问题。
而且所分析的信号可能包含许多尖峰或突变部分，并且噪声也不是平稳的白噪声。
LabVIEW小波分析软件在虚拟超声仪器降噪中的应用(1)
试验研究ND T 无损检测2005年第27卷第12期 LabVIEW 小波分析软件在虚拟超声仪器降噪中的应用陈新波,孙金立,周新模李方信,温德宏 (海军航空工程学院青岛分院,青岛 266041) (海军装备部航空技术保障部,北京 100071)摘 要:利用LabV IEW 软件的小波分析工具中的降噪函数Denoised.vi ,通过对函数参数的合理设置,抑制了虚拟超声仪器中检测信号的噪声,提高了信噪比。
试验证明该方法有效。
关键词:小波分析;虚拟超声仪器;降噪;软件中图分类号:T G 115.28 文献标识码:A 文章编号:100026656(2005)1220643202Application of the W avelet Analysis Soft w are of LabVIEW to Eliminating Noisesfor Virtu al U ltrasonic InstrumentCHEN Xin 2bo ,SUN Jin 2li ,ZH OU Xin 2mo(Qingdao Branch ,Naval Aeronautical Engineering Academy ,Qingdao 266041,China )L I F ang 2xin ,WEN De 2hong(Aviation Technique Maintain Department of Navy Equipment Department ,Beijing 100071,China )Abstract :On the basis of denoising f unction Denoised.vi of wavelet analysis tool in LabV IEW ,the noises of testing signals in virtual ultrasonic instrument were eliminated by setting f unction parameters logically ,and the signal to noise ratio was greatly enhanced by wavelet analysis method.It was shown by experiment that the method was effective.K eyw ords :Wavelet analysis ;Virtual ultrasonic instrument ;Denoising ;Software 超声检测回波信号常伴随来自信号源本身、传感器和外界干扰等产生的干扰波,当缺陷信号较微弱或噪声较大时,很难实现准确检测,通常采用抑制噪声和增强信号的方式实现检测目标[1]。
虚拟小波消噪仪设计
虚拟小波消噪仪设计一、LabVIEW简介LabVIEW是一些借助于通用的模拟量及数字量输入输出平台,通过计算机软件,按已知的数学模型和时序实现的,具有信号测量、控制、变换、分析、显示、输出等全部或部分功能的智能化输入输出系统。
典型的虚拟仪器模式可以理解为,除了信号的输入和输出以外,仪器的其他操作、测量、控制、变换、分析、显示等功能均由软件来实现的一种计算机管理的数字化仪器。
bVIEW的发展史虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。
PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsoft公司的 Windows 诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0 以前的版本。
对虚拟仪器和 LabVIEW长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。
目前LabVIEW 的最新版本为 LabVIEW2010， NI LabVIEW 2010进一步优化了后端编译器，所生成的机器码可提升应用程序运行性能20% 。
此外LabVIEW 2010全新采用精简式安装，基于web 的硬件配置和内置搜索等功能的同时，融合依托用户直接反馈的功能简化编程，从而解决了重大支持问题。
使用 LabVIEW 软件，用户可以借助于它提供的软件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time 工具对嵌入式平台开发的多核支持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。
简单回顾一下LabVIEW最近的发展历史，从这里也可以间接的体会到LabVIEW的发展速度有多快。
从LabVIEW的软件版本来看，应该有LabVIEW 5系列、LabVIEW 6系列、LabVIEW 7系列和LabVIEW 8系列。
LabVIEW 5.0 发布于：1998年LabVIEW 5.1.1 发布于：2000年3月LabVIEW 6.02 发布于：2001年2月LabVIEW 6.1 发布于：2002年1月LabVIEW 7.0 发布于：2003年5月LabVIEW 7.1.1 发布于：2004年3月LabVIEW 8.0 发布于：2005年8月LabVIEW 8.0.1 发布于：2006年2月LabVIEW 8.20 发布于：2006年8月LabVIEW 8.2.1 发布于：2007年3月LabVIEW 8.2.1f4 发布于：2007年9月LabVIEW 8.5 发布于：2007年8月LabVIEW8.5.1 发布于：2008年4月LabVIEW8.6 发布于：2008年8月LabVIEW8.6.1 发布于：2009年2月LabVIEW 2009 发布于：2009年8月LabVIEW 2010 发布于：2010年8月2.虚拟仪器的现状虚拟仪器是计算机管理的数字化仪器系统,因此,依据某种通用或专用总线标准或规约,或以某种接口形式,与计算机进行通信和管理,并与计算机系统共同工作运行的仪器系统,目前多数属于虚拟仪器系统,它的典型特征是不可脱离计算机而独立工作。
基于LabVIEW平台的虚拟滤波器去除噪声VI设计
基于LabVIEW平台的虚拟滤波器去除噪声VI设计
引言
在振动、声学、地震、通讯、雷达、控制系统和生物医学工程等广泛的
科学技术领域中都对实际所观察的信号提出了滤波和频谱分析的要求。
以数字
形式对它们进行处理的内容，就构成了数字信号处理的基本研究内容。
在虚拟
仪器中滤波技术有着广泛的应用。
从测试现场采集到的信号中包含有对数据处
理有用的信号、无用信号和噪声，滤波的目的是从信号中提取有用的信号。
在
虚拟仪器系统中，将信号采集到电脑中，通常还需要利用软件完成复杂的分析
和信号处理工作，LabVIEW 提供了大量的分析工具，成熟的算法，方便了软件的开发。
基于此本文在PC 机LabVIEW 软件中模拟产生一个接近于实际信号的带噪声的信号，生成一个带噪声的信号发生装置。
选择滤波速度较快的无限
冲激响应滤波器IIR，对虚拟滤波器去除噪声进行设计。
1、设计思路
在信号传输过程中，经常会混入高频噪声，噪声的能量甚至会超过信号
能量。
因此接收端收到信号后，通常首先要进行低通滤波，然后才能对信号做
进一步处理。
设计的流程图图1 所示：
2．虚拟滤波器去除噪声VI 设计原理
2.1 生成滤波器的自选信号
自选信号是信号发生器发出的信号加上噪声信号来实现的。
在信号发生
器部分应用Basic Function Generator.vi 产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等标准信号，噪声部分我使用了Uniform White Noise Waveform.vi 生成均匀分布的伪随机的白噪声，然后一起相加生成自选信号。
基于LabVIEW的小波去噪算法的研究
2010年2月第2期电子测试ELECTRONIC TESTFeb.2010No.2基于LabVIEW的小波去噪算法的研究朱艳芹1，郭鑫2（1 惠州经济职业技术学院，广东 惠州 516000； 2 郑州江宇水务工程有限公司,河南 郑州 450002）摘要：近年来，小波理论得到了迅速的发展。
小波分析是目前国际公认的信号信息获取与处理领域的高新技术，是多学科关注的热点，是信号处理的前沿课题。
由于小波变换具有低熵性、多分辨性、去相关性、选基灵活性等特性，使它成为在信号去噪领域内的有力工具。
本文应用小波变换算法，并将其结合LabVIEW虚拟仪器开发平台、MATLAB中小波去噪工具箱的小波去噪函数进行仿真，用模拟信号验证了其去噪算法的有效性。
关键词:小波去噪 ; LabVIEW ; MATLAB中图分类号：TN713 文献标识码：AResearch of denoising technology of waveletbased on LabVIEWZhou Yanqin1，Gou Xin2(1 Economic Occupation Technical College of Hui Zhou 516000；2 Zheng Zhou Jiangyu Water Affairs EngineeringCo.,Ltd,Zhengzhou 450052 )Abstract: As the characteristics of its low entropy, muti-analysis, relativity removal and flexible bases, the wavelet transform has become a powerful tool in the field of signal denoising. In this paper, it discussed the wavelet algorithm and combined it with LabVIEW and MATLAB, take advantage of the wavelet denoising function of the MATLAB wavelet tool box to simulation. Using analog signal test the effectiveness of the algorithm. Keywords: Wavelet denoising ; LabVIEW ; MATLAB0 引言在实际信号处理过程中采集到的信号包含大量噪声[1]。
LabVIEW小波分析软件在虚拟超声仪器降噪中的应用
LabVIEW小波分析软件在虚拟超声仪器降噪中的应用
陈新波;孙金立;周新模;李方信;温德宏
【期刊名称】《无损检测》
【年(卷),期】2005(027)012
【摘要】利用LabVIEW软件的小波分析工具中的降噪函数Denoised.vi,通过对函数参数的合理设置,抑制了虚拟超声仪器中检测信号的噪声,提高了信噪比.试验证明该方法有效.
【总页数】3页(P643-645)
【作者】陈新波;孙金立;周新模;李方信;温德宏
【作者单位】海军航空工程学院,青岛分院,青岛,266041;海军航空工程学院,青岛分院,青岛,266041;海军航空工程学院,青岛分院,青岛,266041;海军装备部,航空技术保障部,北京,100071;海军装备部,航空技术保障部,北京,100071
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.28
【相关文献】
1.虚拟仪器软件LabVIEW在仪器控制中的应用 [J], 陈敏
2.虚拟仪器软件LabVIEW在差动式圆柱导体材料双参数涡流检测中的应用 [J], 杜向阳;范狄庆;余遒
3.虚拟仪器软件LabVIEW在差动式圆柱导体材料双参数涡流检测中的应用 [J], 杜向阳;范狄庆;余遒
4.虚拟仪器软件LabVIEW在动载油膜研究中的应用 [J], 房超峰;孙美丽;陈滢;王贤
刚
5.小波分析在汽车降噪中的应用 [J], 徐一帆;陈克
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LabVIEW中的虚拟仪器设计与制作
LabVIEW中的虚拟仪器设计与制作虚拟仪器是利用计算机软、硬件来模拟实际物理仪器从而进行测试、测量和控制的技术。
LabVIEW作为一种强大的虚拟仪器设计与制作工具，为工程师提供了各种各样的功能模块和编程环境，可以简化仪器设计过程，提高工作效率。
本文将介绍LabVIEW中的虚拟仪器设计与制作的基本原理和应用示例。
一、LabVIEW虚拟仪器设计原理LabVIEW是一种图形化编程语言，通过将模块进行连接和编程，实现虚拟仪器功能。
主要包括以下几个方面：1. 数据采集与处理：LabVIEW可以通过各种传感器或数据采集卡获取实际物理量，并对其进行实时采集和处理。
用户可以选择不同的数据处理方法，比如滤波、FFT等，以获得所需的测量结果。
2. 仪器控制与操作：LabVIEW提供了丰富的控制和操作功能，可以模拟实际仪器的各种功能和操作。
用户可以设计按钮、滑块等用户界面来控制虚拟仪器的各个参数和状态，实现对实际系统的控制。
3. 数据可视化：LabVIEW具有强大的数据可视化功能，可以通过图形、图像或者曲线等方式展示采集到的数据。
用户可以根据需要选择合适的数据表示方式，以便更直观地分析和理解数据。
二、LabVIEW虚拟仪器设计与制作示例下面以一个温度测量和控制系统为例，介绍LabVIEW虚拟仪器的设计与制作过程。
1. 硬件配置：首先，需要选择合适的温度传感器和数据采集卡，并通过LabVIEW提供的接口将其连接到计算机。
确保硬件正常连接后，开始进行软件配置。
2. 创建虚拟仪器VI：打开LabVIEW软件，在工具栏中选择新建VI，开始创建虚拟仪器的VI。
在VI中，可以添加各种测量、控制和显示模块，实现对温度的实时测量与控制。
3. 设置数据采集和处理模块：通过LabVIEW的模块库，选择合适的数据采集和处理模块，配置数据采样率和采集通道等参数。
根据实际需要，可以添加滤波、数据处理和数据转换等模块，以获得准确的温度测量结果。
基于LabWindows／CVI技术虚拟小波消噪仪的设计与实现
中图分类号：Ｔ ３ １１ １ Ｐ １． ３
文献标识码：Ａ
文章编 号：１７ — ３ ８（ ００）０ — ０ ９ ０ ６２０ １ ２ １ ３ ０ ３ —４
在信 号采 集 、传输 与处 理 的过程 中， 由于外
系统 和 Ｌ ｂ ｎ ｏ ／ ＶＩ ａ ｗｉｄ ｗｓ ｃ 都有 提供 与外 部程 序接 口
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第 ９卷
首 先应 该 建 立 一 个 ＭＡ Ｌ Ｔ ＡＢ 驱 动 器 函 数
库 ．生 成 ＭＡ Ｌ Ｔ ＡＢ驱 动 函 数 库 以后 ，就 可 以在
Ｌ ｂ Ｗｉｄ ｗｓ Ｖ！开发 环 境 下 调用 表 １所 示 的 ａ ｎ ｏ ／ Ｃ
函数 ．
２ 虚 拟小 波消噪仪 的设 计
应 用 小波进 行信 号消 噪处理 是小波 分析 的一个
的包含 ，因为 ｅ ｇｎ ． ｎ ｉｅ ｈ中不但 含有 对 引擎 函数 及相 关 数据 类型 的定 义 ，还 对 ｍａ ｉ． ｔ ｘ ｈ进行 了包 含 ，缺 ｒ 其将 无 法使 用 Ｍａｌ ｔ ｂ引擎【 ． ａ ８ Ｊ １ ２ 用 Ｌ ｂ ｎ ｏ ／ Ｖ 中的 Ａｃ ｖ Ｘ服务 控件 实 ． ａ Ｗｉｄ ｗｓ Ｉ Ｃ ｔｅ ｉ 现软 接 口【 自从微 软公 司发布 Ｃ ＯＭ 规 范 以来 ，作 为一 种
杨 中华 ，杨 国付
（ ． 州 天 亿 达 科 技 有 限公 司 ，江 苏 苏 州 ２ ５ ２ ；２ 台嘉 玻璃 纤 维 有 限 公 司 ， 江 苏 昆 山 ２ ５ ２ ） １苏 １１１ ． １３ １
摘
要：基于ＭＡＴ Ａ Ｌ Ｂ的强大科学计算功能 ，研究 了其－ ａ ￣Ｌ ｂＷｉ ｏ ／ ＶＩ 口技术 ，并利用该技术对测 ｎ ｗｓ － ｄ Ｃ ￣
基于LabVIEW的虚拟小波消噪仪的设计与实现
ｔ（ ｒ＝ ｊ （ｃ ＋ｄ ￣ 口 ） ： ） 口）ｇ ｒ， ｘ （ ｏｗ ｅｒ
（ ２ ）
虚拟小波消噪仪的设计思路及原理框 图如 图 １ 所示 。
Ｌｂ Ｉ ａ Ｖ ＥＷ ｌ
利用小波多分辨率分析对信号进行 消噪是 线性 变换 ， 号 信
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｂ ｓｃ ｔｅ ｒ ｆｅ ｍｉ ａｉｇｎ ｉ ｓｂ ｓ ｇ ｗ ｖ ｌｔ ｒ ｎｆｒ ｗ ｓ ｉｔ ｄ ｃ ｄ Ａ ｄ ｆｒ ｅ ． ｓ ａ Ｖ Ｅ ｄ ＭＡ Ｌ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ａ ｉ ｏｙ ｏ ｌ ｎ ｔ ｏ ｅ ｙ ｕ ｉ ａ ｅｅ ａ ｓｏｍ ａ ｒ ｕ ｅ ． ｎ ｔ ｒ ｕ ｅ Ｉ ｂ Ｉ Ｗ ａ Ｔ ＡＢ ｈ ｉ ｎ ｓ ｎ ｔ ｎｏ ｕｈ ｎ ｔ ｉ ｌｔ ｅ ｖｒ ａ ｗａ ｅｅ ｏｓ ｌ ｒ Ｉ ｉ ｌｍｅ ｔｄ ｅｉ ｎ ｔ ｇ ｔｅ ｎ ｉ ｉ ａｓｕ ｉｇ ｗ ｖ ｌｔ ａ ｓｏ ｄ ｔｅ ｏ ａｅ ｉ ｏｓ ｍｕａｅ ｔ ｉ ｕ ｌ ｖ ｌｔ ｉ ｆ ｔ ．ｔ ｍｐｅ ｎｅ ｌ ａ ｉ ｏｓ ｏ ｓ ｎ ｌ ｓ ｎ ａ ｅｅ ｎ ｆｒ ａ ｎ ｃ ｍｐ ｒｄ ｗ ｔ ｈ ｔ ｎ ｅｉ ｅ ｍｉ ｎ ｈ ｅｆ ｇ ｒ ｔ ｍ ｎ ｈ ｈ ｈ ｅ ｕ ｕ ｉｇ ｕ ａ ｌ ． ｏ ｓｑ ｅ ｔ ｒ ｗ ｔ ｏ ｃｕ ｉ ｔｍ ｔｏ ｓｎ ｗ ｖ ｌｔｔ ｎ ｆｒ ｉ ｍｏ ｅ ｅ ｉｎ ｙ ａ ｒｃ ｃ ｌ ｙ ｔｅ ｒｓ ｔｏ ｓｎ ｕ ｌｆ ｔｒ Ｃ ｎ ｅ ｕ ｎ ｙ ｄａ ｅｃ ｎ ｌ ｓ ｎ ｔａ ｅｈ ｄ ｕ ｉ ａ ｅｅ ａ ｓｏ ｒ ｔ ｃｅ ｃ ｄ ｐ ａ ｔ ａ ｔ ． ｌ ｆ ｓ ｉｅ ｌ ｈ ｏ ｈ ｇ ｒ ｍ ｓ ｉ ｆ ｎ ｉ ｉ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｉ ｕ ｌ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｗ ｖ ｌｔ ｎ ｌｓ ；ｎ ｉ ｔｒ ｙ ｒ ｓ ｖｒ ａ ｓ ｕ ｎ ； ａ ｅｅ ａｙ ｉ ｏｓ ｆ ｅ ｔ ｉ ｒ ａ ｓ ｅ ｉ ｌ
基于LabVIEW的虚拟频谱分析仪的设计与实现
O 引言LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言，集成了满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能，还内置了便于应用TCP／IP、ActiveX等软件标准的库函数。
利用LabVIEW可以方便地建立各种虚拟仪器。
频谱分析仪是对无线电信号进行测量的必备手段，是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具，应用十分广泛，被称为工程师的射频万用表。
传统的频谱分析仪的前端电路是一定带宽内可调谐的接收机，输入信号经变频器变频后由低通滤器输出。
滤波输出信号作为垂直分量，频率作为水平分量，在示波器屏幕上绘出坐标图，就是输入信号的频谱图。
由于变频器可以达到很宽的频率，例如30Hz-30GHz，与外部混频器配合，可扩展到100GHz以上，所以频潜分析仪是频率覆盖最宽的测量仪器之一，无论测量连续信号或调制信号，频谱分析仪都是很理想的测量工具。
但是传统的频谱分析仪只能测量频率的幅度，缺少相位信息，因此属于标量仪器，而且体积庞大。
利用LabVIEW强大的虚拟仪器开发功能，可实现基于快速傅里叶变换(FFT)的现代频谱分析仪功能，采用数字方法直接由模拟／数字转换器(ADC)对输入信号取样，再经FFT处理后获得频谱图，可以解决传统频谱分析仪价格昂贵，携带不便等缺点。
1 虚拟频谱分析仪总体设计方案虚拟频谱分析仪由数据采集卡、计算机和在其上运行的用LabVIEW开发的应用软件组成，如图1所示。
虚拟频谱分析仪利用数据采集卡的模拟输入和模拟输出两个功能，用模拟输出功能产生所需的激励信号，并将其加到被测网络上，再用两个模拟输入通道将激励信号和网络输出端的响应信号同时采集到计算机中，经处理后，构成幅频和相频特性曲线，并显示在计算机屏幕上，最后对模拟生成的信号进行分析，在计算机屏幕上输出模拟信号的幅频／相频特性。
基于LabVIEW软件的虚拟小波信号提取仪的设计
Ｓ ｔｃ ｎ — Ｎｅ ＡＤＯＤＢ Ｃｏ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｎ ｌ ｗ ． ｎ ｅｔ ｏ ｃ ｎｎ１ ｃ ｎｅ ｔｏ ｓ ｒｎ ＝ ”ｐｒ ｉ ｅ — ｍｉ ． ｏｎ ｃ ｉ ｎ ｔ ｉ ｇ ｏｖ ｄ ｒ —
Ｃｏ ｍａ Ｂｕ ｔ ｎ２ Ｅｎａ ｅ — Ｔｒ ｅ ｍ ｎｄ ｔ ｏ ． ｂｌｄ ｕ Ｅｎ ｂ ｄ Ｓｕ
ｒ １ Ｏｐｅ ｓ ｓ ｒ ｎｎｌ ｓ． ｎ ｑｌｔ ，ｃ Ｄｏ Ｗ ｈｉｅ ｒ １ ＥＯＦ ＜ ＞ Ｔｒ ｌ ｓ ． ｕｅ
Ｔｅ ｔ ｘ ． ｘ ｘ Ｂｏ １ Ｔｅ ｔ— ｒ １ Ｆ ｅｄ （ ） ｓ ． ｉｌｓ １
Ｔｅ ｔ ｘ ． ｘ ｘ Ｂｏ ２ Ｔｅ ｔ— ｒ１ Ｆ ｅｄ （ ） ｓ ． ｉｌｓ ２
２ ４ 窗体 按 钮 代码 设计 ． NhomakorabeaＴｅ ｔ ｘ ． ｘ ｘ Ｂｏ ３ Ｔｅ ｔ— ｒ １ Ｆ ｅｄ （ ） ｓ ． ｉｌｓ ３ Ｔｅ ｔ ｘ ． ｘ ｘ Ｂｏ ４ Ｔｅ ｔ— ｒ １ Ｆ ｅｄ （ ） ｓ ． ｉｌ ｓ ４
定 义 公共 变 量 ：
Ｄｉ ｃ ｎ ｓＡＤＯＤＢ Ｃｏ ｎ ｃｉ ｎ ｍ ｎ ｌＡ ． ｎ ｅ ｔｏ
Ａ ｐ ｌ ａ ｉｎ Ｓ ｅ ｃ ． ｐ ａ ｘ Ｂｏ ５ Ｔｅ ｔ ｐ ｉ ｔｏ ． ｐ ｅ ｈ Ｓ ｅ ｋ Ｔｅ ｔ ｘ ． ｘ ｃ
ｃ １ ｎｎ ．Ｏｐ ｎ ｅ
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ Ｄｉｐ ａ Ｓ ａ ｕ Ｂａ — Ｔｒ ｅ ｐ ｉ ｔｏ ． ｓ ｌ ｙ ｔ ｔ ｓ ｒ ｃ ｕ
Ａｐ ｌａｉｎ ＳａｕＢ ｒ一 ” 接创 建成 功” ｐｉ ｔ ． ｔｔｓ ａ ｃ ｏ 链
ｃ ｏ ｏ ｔｊｔ ｏ ｅ ｂ ４ ０； ｒ ｓ ｆ． ｅ． ｌｄ ． ．
ｄ ｔ ｏ ｒｅ ：ｕ ｅ＼ ｘ ｌｕ ｅｅ ｃ ｍｄ ； ａａｓ ｕｃ ：ｆ＼ ｓｒｅ ｃ ｓｒｘ Ｉ ＼ ． ｂⅣ
基于LabVIEW和MATLAB的超声仿真信号的小波去噪技术
・
３ ４・
计 测技 术
２ ０ １ ３年 第 ３ ３卷增 刊
基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 和 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 的 超 声 仿 真 信 号 的小 波 去 噪 技 术
杨博 ，范弘
（ 钢铁研 究 总院 ，北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ） 摘 要 ：首 先 对 ＭＡＴ Ｌ ＡＢ 中 的 小 波 去 噪 函数 做 了详 细 描 述 ， 又 简 单 介 绍 了在 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 中调 用 ＭＡ Ｔ Ｌ ＡＢ 的 五 种 方法 。在 Ｌ ａ ｈ ＶＩ ＥＷ 开 发 平 台 完 成 了超 声 仿 真 信 号 的 设 计 ， 并 调 用 ＭＡＴ Ｌ ＡＢ， 对 超 声 仿 真 信 号 进 行 小 波 去 噪 处
一
程应用中针对非平稳信号的处理更具有傅里叶变换无 法 比拟 的优势 ，被誉 为 “ 数学显微 镜 ” 。 小波去噪方法包括 ３ 个基本的步骤 ：对含噪声信 号进行 小波 变换 ；对变 换 得 到 的小 波 系数 进 行 某 种处 理 ，以去 除其 中包 含 的噪 声 ；对 处 理后 的小 波 系 数 进
小波 去噪 是 小 波分 析 技 术 的重要 应 用 之 一 。小 波 分析 是基 于 时频 变 换 的 一 种 分析 方 法 ，它 可 以同 时 显
（ Ｓ ｔ ａ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｂ ｉ ａ ｓ ｅ ｄ Ｒ ｉ ｓ ｋ Ｅ ｓ ｔ ｉ ｍ ａ ｔ ｅ ）进行 自 适应阈值选取； ③当 Ｔ Ｐ ｒ ｒ Ｒ＝ ‘ ｓ ｑ ｔ ｗ ｏ ｌ ｏ ｇ ’ 时 ，采 用 公 式 ：ｓ ｑ ｒ ｔ（ ２ ｌ ｏ ｇ（ １ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ（ ｘ ） ） ）来计算所取阈值 ； ④当 Ｔ Ｐ Ｔ Ｒ＝ ‘ ｍ ｉ ｎ ｉ ｍ ａ ｘ ｉ ’时，用极大值极小值原
基于labVIEW虚拟滤波器的设计与实现
班级：09 信息 631
姓名：林亚庆
学号：0936313118
I
摘要
随着电子测试技术的不断发展，测试技术正向自动化、智能化、数字化和网 络化的方向发展。 其中数字滤波器作为测试技术的重要工具而被广泛使用于各个 领域。 本课题是以数字虑波表软件设计为工程背景，主要对采集的波形数据进行 相关处理，实现了相应的参数测量。 虚拟仪器技术是基于计算机的仪器及测量技术。与传统仪器技术不同，虚拟 仪器技术指在包含数据采集设备的通用计算机平台上， 根据需要可以高效率 地构建起形形色色的测量系统。 对大多数用户而言， 主要的工作变成了软件设计。 虚拟仪器技术突破了传统仪器的局限， 可以将许多信号处理的方法方便的应用于 测量中，并且为自动测量和网络化测量创造条件。 首先，本论文介绍了虚拟仪器以及 LabVIEW 相关知识，利用虚拟仪器的开 发平台——LabVIEW 开发的软件系统，主要包括五个模块：数据采集、显示记 录、数据回放、数据处理和数据分析。数据处理模块主要实现数字滤波和加窗处 理两大功能， 可以选择不同的滤波器和窗函数以适应不同的情况。参数的不同设 置能够使信号频率不断变化。 它是一种测试仪器和系统的概念及相关软件。 另外结合测试技术和仪器的专 业知识介绍在 LabVIEW 实现虚仪滤波器虑测试信号。也是高等院校中机械、自 动化或信息技术相关专业学生必学的课程。
Key words:virtual instrument, LabVIE第一章 引言............................................................................................................................................. 1 第一节 虚拟仪器简介..................................................................................................................... 2 第二节 虚拟仪器的概念................................................................................................................. 4 第三节 系统简介............................................................................................................................. 7 第四节 虚拟仪器的发展................................................................................................................. 9 第五节 虚拟仪器的工作原理.........................................................................................................9 第六节 LABVIEW 特点................................................................................................................... 10 第七节 虚拟仪器的组成............................................................................................................... 11 第八节 虚拟仪器的设计与实现步骤...........................................................................................16 第九节 LabVIEW 简介................................................................................................................. 17 第十节 本论文设计任务............................................................................................................... 19 第二章 滤波器....................................................................................................................................... 20 第一节 滤波器的简单介绍...........................................................................................................20 第二节 数字滤波器概念............................................................................................................... 20 第三节 数字滤波器的分类...........................................................................................................20 第四节 数字滤波器的一般分析、设计方法...............................................................................22 第五节 数字滤波器的主要性能指标...........................................................................................23 第三章 设计实现................................................................................................................................... 26 第一节 滤波器及 labVIEW 实现................................................................................................. 26 第二节 调用数字滤波器子程序的几个问题...............................................................................26 第三节 在 labVIEW 中设计滤波器............................................................................................. 28 第四章 总结与展望............................................................................................................................... 34 结束语..................................................................................................................................................... 35 致谢......................................................................................................................................................... 36 参考文献................................................................................................................................................. 37
毕业论文--基于LabVIEW的虚拟频谱仪的设计与实现
本科毕业论文（设计）题目基于LabVIEW的虚拟频谱仪的设计与实现指导老师职称学生姓名学号专业班级院 (系）完成时间基于LabVIEW的虚拟频谱仪的设计与实现摘要LabVIEW是一种有效的运用虚拟仪器设计技术来进行虚拟仪器开发的计算机应用软件，本设计是在计算机的平台上，把虚拟仪器技术、信号与系统分析和LabVIEW软件等相结合而设计出的虚拟频谱仪，其主要目的是对信号进行频谱分析。
用LabVIEW软件自身产生的仿真信号模块发出信号,并通过LabVIEW软件内的其他模块来实现信号的采集、滤波、傅里叶变换和频谱分析.利用LabVIEW软件来设计虚拟仪器，可以利用其图形化的编程语言，灵活的编程思维,设计出不同功能的虚拟仪器。
在工业生产中,虚拟仪器的应用为信号和数据的测量及控制提供了方便,它可以代替一些传统的测量仪器来实现对信号的分析与处理功能，在这种情况下，对节约成本、提高资源效率要求极高的社会来说，虚拟仪器的发展为人们带来了很大社会效益.关键词：LabVIEW；虚拟仪器；信号生成；信号采集；信号分析The design and implementation of Virtual SpectrumInstrument Based on LABVIEWABSTRACTLabVIEW is a kind of effective using virtual instrument design technology for virtual instrument developed of computer application software, this design is in the platform of computer，combining with virtual instrument technology，signal and system analysis and the LabVIEW software to design a virtual frequency spectrum instrument, its main purpose is the spectrum analysis for the signal 。
基于LabVIEW和Matlab的虚拟小波消噪仪的设计
摘
要 ： 利 用 Ｌｂ ＩＷ 灵活的 图形编程及 Ｍ ｎＪ的数 学计算能力进行 了虚拟 小波消噪仪设 ａＶ Ｅ ａａ ）
计． 虚拟 消噪仪 仪 器 面板采 用 系统 选项卡 方 式设计 ， 并通过 调 用 Ｌｂ ＩＷ 环境 中的 Ｍ ｆｂＳｒ ｔ ａＶ Ｅ ａａ ｃｐ ｌ ｉ
节点方式实现与 Ｍ ｔｂ程序进行通信接 口． ａａ ｌ 在虚拟 小渡消噪仪软件 中实现 了小波 阈值 法、 小渡 包法和模 极 大值 法去噪 ， 可对 小波 函数 、 分解层 数 、 闽值 选择 、 阈值 类型 等进 行 选择 ； 去噪 处理 结 果自 动保存为 Ｅ ｃｌ ｘｅ 文件． 仿真去噪结果验证 了虚拟小波消噪仪功能及去噪算法的有效性．
关键 词 ： 小 波变换 ；ｌｂ ｌＷ ；Ｍａａ ； 拟仪 器 ａ ＶＥ ｔｂ 虚 ｌ
中图分类号： Ｔ ９ Ｎ８
文献标识码 ： Ａ 消噪后的结果在仪器面板中显示出来 ， 其原理框图
如 图 １ 示． 所
传递参数 传递参数 一 ＭＡ源自Ｉ Ｔ ＡＢ ’－’ ｆ—
０ 引 言
① 收稿 日期：０ １ ０ ０ ２ １ — ９— ５
虚拟小波 消噪仪 的设计 原理 为： Ｌｂ ＩＷ 由 ａＶ Ｅ
作者 简介： 刘东霞（９０ ， 。 １７ 一）女 河北省保定人 ， 大庆油 田通信 公司工程师
第 ５期
刘 东霞 ， ： 于 Ｌｂ ＩＷ 和 Ｍａａ 等 基 ａＶＥ ｔｂ的虚 拟 小波 消噪仪 的设 计 ｌ
７１ ２
簟 号 篓 调 号 器 容地 现 ２ 波 极 值 噪 仿 了 的 粪信 的 噪 很 易 实 ． 模 大 去 法 真 参 节 ： 信 数 和 加 ４小
… ’ 。 似 无 八 荆 ｗ 县
基于LabVIEW和Matlab混合编程的小波去噪方法
基于LabVIEW和Matlab混合编程的小波去噪方法
0 引言
信号降噪是信号处理领域的经典问题之一。
传统的降噪方法主要包括线性滤波方法和非线性滤波方法，滤波器在工作时对信号进行筛选，只让特
定频段的信号通过。
当信号中的有用成分和噪声成分各占不同频带，可以将
噪声成分有效除去。
但如果信号和噪声的频谱重叠，则经典滤波器将不起作用。
这些滤波器按滤波的频段可分为高通、低通及带通滤波器，根据设计滤
波器的思想可以把滤波器分为巴特沃斯滤波器、贝塞尔滤波器、椭圆滤波器
及切比雪夫滤波器等。
此外，传统的滤波器降噪方法的不足在于使信号变换后熵增加，无法刻画信号的非平稳性并且无法得到信号的相关性。
为了克服上述缺点，采用
小波变换来解决信号降噪的方法应用越来越广泛。
但是，由于小波变换数学
理论较深，对于初学者而言，使用传统的C语言等编程方法，编程难度很大。
本文采用Labview和Matlab混合编程的方法，将LabVIEW完美的图形编程
技术和Matlab强大的数学解算功能结合起来，实现了小波降噪的数学建模和信号图像显示。
基于LabVIEW技术的虚拟小波消噪仪设计
@! 引
言
境下已开发成熟的算法 " 增强系统的分析处理功能 " 缩短开 发 周 期 " 是采用 $ % & ’ ( )* 开 发 数 据 采 集 处 理系统时面临的一个实际问题 ( 矩阵实 % , % & 是 英 文 +OC ? 2 P$ O 7 3 ? % , 3 ? !! + G! 验室 # 的缩写 " 是由美国 + % , 9* 3 ? L <公司开发的一 种功能强 % 效率高 % 简单易学的数学软件 ( 它有可靠 的数值计算和符号计算功能 % 强大的绘图功能 % 简单 易学的语言体系以及为数众多的应用工具箱 ( 但是 + % , % & 有一个致 命 弱 点 就 是 不 能 实 现 对 硬 件 的 访 问" 如果把 $ % & ’ ( )* 软 件 平 台 与 +OC $ O 7 相结 合使用 " 无疑将使虚 拟 仪 器 的 数 据 处 理 功 能 更 加 强
$
!! 应用小波分析进行消噪主要涉及到小波的分解 与重构 $ 下面以一 维 信 号 为 例 介 绍 小 波 消 噪 原 理 ! 含有噪声的一维信号可以表示成如下的形式 + ( ) ) ( ) ! ,! ) 6-( = ) $ $ " $ $ 6"! #! Q! &;# ( V ) 为原始信号 * ) 为 随 机 白 噪 声! ) 为含 其中 -( $ "( $ )( $ ( ) 进行消噪的目的就是要抑止信 噪声的信号 $ 对) $ 号中的噪声部分 ! 从 而 在)( ) 中 恢 复 原 始 信 号$ 在 $ 实际工程中 ! 有用信 号 通 常 表 现 为 低 频 信 号 或 一 些 比较平稳的信号 ! 而噪声信号通常则表现为高频信 号 $ 一维信号的消噪算法有以下三个步骤 + B C A! 对信号进行小波分解 如进行三层分解 ! 分解过 !! 对信号进行小波分解 (
基于LabWindowsCVI技术虚拟小波消噪仪的设计与实现2010
参考文献： ［１］ 马月辉，石彦丛．虚拟低频信号特性测试仪［Ｊ］．自
［１１］姚天任，孙洪．现代数字信号处理［Ｍ］．武汉：华中 科技大学出版社，１９９９：１２１—１５９．
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｖｉｒｔｕａｌ
ｏｎ
Ｗａｖｅｌｅｔ
Ｎｏｉｓｅ Ｅｌｉｍｉｎａｔｏｒ Ｂａｓｅｄ
Ｌａｂ
Ｗｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ
系统和Ｌａｂ、撕ｎｄｏｗｓ，ＣⅥ都有提供与外部程序接口
的组件．因此，技术的核心是采用正确的方法建立 它们之间的联系．在这里提出２种方式【５一Ｊ． １．１用引擎程序实现软接口
Ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃⅥ环境的引擎程序是采用ＡＮＳＩ
Ｃ编写的【７１，它通过在程序中调用引擎函数完成与 Ｍａｔｌａｂ之间的数据交换和命令传送．其环境建立即 创建引擎函数的使用条件，具体包括建立３个静态 链接库文件，分别为Ｌｉｂｅｎｇ．Ｌｉｂ，Ｌｉｂｍｘ．１ｉｂ，Ｌｉｂｍａｔ． １ｉｂ．引擎程序中会使用到的ｅｎｇｉｎｅ函数和ｍｘｍ函数 都包括在这些静态库中．此外是对ｅｎｇｉｎｅ．ｈ头文件 的包含，因为ｅｎｇｉｎｅ．ｈ中不但含有对引擎函数及相 关数据类型的定义，还对ｍａｔｒｉｘ．ｈ进行了包含，缺 其将无法使用Ｍａｔｌａｂ引擎【８１． １．２用ＬａｂＷｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ中的ＡｃｔｉｖｅＸ服务控件实 现软接口［９１ 自从微软公司发布ＣＯＭ规范以来，作为一种 组件式软件模块，ＣＯＭ技术在Ｗｉｎｄｏｗｓ桌面操作
ｉｎ ｓｅｎｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ ｔｏ
ＭＡＴＬＡＢ”）；
ｒｅｓｕｌｔ＝ＲｕｎＭａｔｌａｂＣｏｍｍａｎｄ（ｈＭａｔｌａｂ，＇＇ｘｄ－－ｗｄｅｎ（ｘｘ，＇ｈｅｕｒｓｕｒｅ＇，＇ｓ’，’伽ｅ’，８，’ｓｙｍ８’）；”）；
ｉｆ（ｒｅｓｕｌｔ！＝ＳＵＣＣＥＳＳ） ｛ ＭｅｓｓａｇｅＰｏｐｕｐ（”ＥＲＲＯＲ＂，＂Ｅｒｒｏｒ ｒｅｔＢｒｎＯ；｝ ｒｅｓｕｌｔ＝ＧｅｔＭａｔｒｉｘ（ｈＭａｔｌａｂ，＂ｘｄ＇＇，＆ｍａｔｒｉｘＲ．ｅａｌ，＆ｍａｔｒｉｘＩｍａｇ，＆ｄｉｍｌ，＆ｄｉｍ２）； ｉｆ（ｒｅｓｕｌｔ！＝ＳＵＣＣＥＳＳ） ｛ ＭｅｓｓａｇｅＰｏｐｕｐ（”ＥＲＲＯＲ＂，＂Ｅｒｒｏｒ ｒｅｔｕｒｎ０；） ＤｅｌｅｔｅＧｒａｐｈＰｌｏｔ（ｐａｎｅｌＨａｎｄｌｅ，ＰＡＮＥＬ２＿ＧＲＡＧＨ２２，－１，ＶＡＬ＿ＩＭＭＥＤＩＡＴＥ＿ＤＲＡＷ）； ＰｌｏｔＹ（ｐａｎｅｌＨａｎｄｌｅ，ＰＡＮＥＬ２＿ＧＲＡＧＨ２２，ｍａｔｒｉｘＲｅａｌ，１ ０２４，ＶＡＬ＿ＤＯＵＢＬＥ，
小波去噪及其在LabVIEW中的实现
LabVIEW 提供了 Matlab Script 节点 ,通过该节点可 以直接调用 Matlab 应用程序 , 该节点位于 Functions → ALL Functions →Analyze →Mat hematics → Formula → Matlab Scirpt 。打开节点既可以直接在框图内输入 Mat2 lab 程序代码 ,也可以通过单击右键 ,选择 Import ,把已经 写好的文件导入 。Matlab Script 节点的参数传递可以通 过添加输入输出完成 ,其方法是在节点边框上单击右键 , 选择“Add Input”或“Add Outp ut”。
Keywords :wavelet ;t hresholding denoising ;LabV IEW ;Matlab
1 引 言
在对信号进行测试的过程中 ,经常会受到各种噪声信 号的干扰和影响 ,如数据的采集和传输等都可能引入噪 声 。因此在实际应用中 ,对测量的数据进行分析之前 ,必 须进行去噪处理 。
图 2 实验结果 注意事项 :在使用 LabVIEW 调用 Matlab 时 ,有时会 出现 1047 问题 ,LabVIEW 会自动弹出错误对话框 ,显示 LabVIEW 与 Matlab 之间不能进行参数传递 。这时只需 把 LabVIEW →resource 文件夹下的 mat script . dll 更新一 下即可 。新的 mat script . dll 可以在 NI 网站下载 。
k ≤t
log ( n/ t) ) , 其中 t = 1 ,2 , …, n , n 是小波系数的个数 ,α为经
验系数 ,其值必须大于 1 ,典型值为 2 。以 t 为变量求 crit ( t) 的最小值 , 设使 crit ( t) 为最小的 t 值为 t0 , 那么λ= | ct0 | 。
基于虚拟仪器和小波分析技术的信号消噪仪的设计
基于虚拟仪器和小波分析技术的信号消噪仪的设计
徐园园;郑力新;戴在平
【期刊名称】《鲁东大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2007(023)002
【摘要】提出了一种基于虚拟仪器和小波分析技术相结合的信号消噪仪的设计方法.通过LabWindows/CVI和Matlab的混合编程,利用Matlab中功能强大的小波分析工具箱进行数据处理,应用Matlab script节点实现了对非平稳信号的小波消噪.将此方法应用于光电色选信号的消噪取得了较好的效果.
【总页数】4页(P129-132)
【作者】徐园园;郑力新;戴在平
【作者单位】华侨大学信息科学与工程学院,福建,泉州,362021;华侨大学信息科学与工程学院,福建,泉州,362021;华侨大学信息科学与工程学院,福建,泉州,362021【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于虚拟仪器技术的发动机信号分析仪设计 [J], 高鲜萍;孟杰;闫光辉;成英
2.基于虚拟仪器技术的小波信号提取仪设计 [J], 蔡大华
3.基于虚拟仪器技术的小波信号提取仪设计 [J], 蔡大华
4.基于虚拟仪器技术的小波信号消噪仪的设计 [J], 周宝国
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仪 表 技 术 与 传 感 器
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基于 !"#$%&’ 的虚拟小波消噪仪的设计与实现
杨青川， 华宇宁， 张 悦
(()(*+） （沈阳理工大学信息科学与工程学院， 辽宁沈阳
摘要： 摘要： 运 用 虚 拟 仪 器 的 设 计 思 想， 利 用 ’()*+,- 编 程 环 境 和 ./0’/1 软 件， 根据小波分析对信号进行消噪处理 的原理， 设计、 实现了一个多功能的虚拟小波消噪仪。该虚拟 仪 器 可 实 现 对 信 号 的 采 集、 保 存、 利用小波变换对信号进行 消噪处理， 并可动态显示消噪过程、 消噪结果、 打印信号及消噪处理结果波形， 还可对信号进行频谱分析。实 验 结 果 表 明， 利用小波分析可以很好地保存信号中的尖峰和突变部分。 关键词： 虚拟仪器； 小波分析； 消噪 中图分类号： 02!%3 文献标识码： / 文章编号： （!""#） %""! $ %45% "5 $ ""%& $ "!
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示为
# " %&（ "） ( ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ! #， !
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利用小波多分辨率分析对信 号 进 行 消 噪 是 线 性 变 换， 信号 的 小 波 变 换 由 原 始 信 号 的 小 波 变 换 和 噪 声 的 小 波 变 换 组 成。 如果噪声是白噪 声， 随 着 小 波 尺 度 加 大， 它的极大点会显著减 少。其小波变换的 幅 度 随 0 的 增 大 而 减 小， 这 样， 在大尺度下 剩余的极大值将主要是属于 信 号 的。以 此 为 基 础， 可以采用由 粗及精的策略， 跟 踪 各 尺 度 下 的 小 波 变 换 极 大 值， 找出属于信 号的部分， 并将属于噪声的部分去除。 (EF 小波消噪的步骤 含噪声的一维信号的模型可以表示为 （ （ ， …， 2 3） W（ 4 3） X% / 3） 3 W "， %， 5$% 式中： （ 为原始信号； （ 为噪声； （ 为含噪声的信号。 4 3） / 3） 2 3）
［ "#］ 四川成都康达电子有限公司 D S--9： [ [ \\\ D S.’&-(X D 3.7 D ［ "/］ 上海浦成传感器有限公司 D S--9： [ [ \\\ D 9Q3S+’& D 3.7 D 3’ D ［ ""］ 2B;C0LM，U>>OBVPY，>U0WC0PCB;CO2，!" #$ D C’S(’3+R 19+3%6%3 &,(%’ @.Q’R(,: 3.’RQ3-%5%-: %’ ’(’. 3,:1-())%’+ M/ L" Z1-(@%)%]+R ]%,3.’%( D $.)%R $-(-+ B.’%31， #EEI ， #GI ： ### J ##I D ［ "!］ TCB*PCOM < Y， BOAB0C Y = $ D C66+3- .6 ()Q7%’( (RR%-%.’1 Q9.’ +)+3-,%Z 3() 9,.9+,-%+1 .6 I 7.) D ^ :--,%(Z1-(@%)%1+R ]%,3.’%( D $.)%R $-(-+ B.’%31， ［ "H］ #EEE ， #/# ： /GE J /#N D Y% :Q(’， >%Q _%(’& D $-QR: .’ -S+ 9,.9+,-%+1 .6 <)/ L" ZR.9+R （ K,L/ ） （ M/ L" ） G ‘ GI +)+3-,.):-+ D $.)%R $-(-+ B.’%31， #EEE ， #/N ： /FF J /I" D 传感器。
的信号进行滤波， 并将结果与小 波 消 噪 后 的 结 果 同 步 显 示 于 仪 器前面板上。 " 虚拟小波消噪仪软面板 虚拟小波消噪仪前面板由 ! 个子面板构成， 如图 " 所示。
图# 图" 小波消噪仪的仪器面板
小波消噪与滤波器消噪结果显示
$
结论 采用 >(@ABC4 和 ;<=><? 结合， 根据小 波 分 析 对 信 号 进 行
#!
B’1-,Q7+’- =+3S’%aQ+ (’R $+’1.,
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进行提取处理， 即时信号波形、 滤 波 器 进 行 消 噪 的 波 形、 小波消 噪后的波形将同时同步显示， 以便于对输出结果进行比较。 # 仪器测试结果与分析 在实际工程应 用 中， 所 分 析 包 含 尖 峰 或 突 变 部 分 的 信 号，
（#） 可以对信号进行实施采集和模拟产 $%&’() *+’+,(-%.’： 生， 模拟产生可以单击信号选择 控 件， 选 择 仿 真 正 弦 信 号、 叠加 信号、 矩形脉冲信号或单边指数 信 号， 并 可 对 频 率、 带宽等信号 参数进行调节， 该子面板还提供两种白噪声 （高 斯 白 噪 声 和 均 匀白噪声） ， 噪声级别也可以进行调节。 （ /） 可以对小波和滤波器进行选择并可对 0.%1+ 2,.3+11%’&： 相关参数进行 设 置。 其 中 小 波 控 件 部 分 包 括 对 小 波 及 消 噪 层 数的选择， 而滤波器控件则提供 了 对 滤 波 器 类 型 的 选 择 并 可 对 各种类型滤波器通带、 阻带及阶数进行调节。 （ "） 提供 / 个小波系的 ! 种小波以供选择， 而在滤波器选择 方面给出了巴特沃斯和切比雪夫两种滤波器。 （!） 原始信号的时域波形、 频 域 波 形、 信号 4(5+6.,7 8%19)(:： 加噪声后的波形、 使用小波进行 消 噪 后 的 波 形 及 滤 波 器 进 行 消 噪后的波形及 滤 波 器 的 幅 度 响 应 将 在 此 面 板 中 显 示。 程 序 运 行后， 调用 ;<=><? 工具箱中的小波函数对含高频的正弦信号 （上接第 #/ 页）
收稿日期： !""# $ "% $ %" 收修改稿日期： !""# $ "& $ "% 图( 虚拟小波消噪仪原理框图
尽管 ’()*+,- 中提供 了 一 些 信 息 处 理 功 能 函 数， 但 ./0= 所 以 在 ’()*+,- 中 调 用 ’/1 软件特 别 擅 长 数 值 分 析 和 处 理， 即 ./0’/1 Y>H:QF 节 点 方 式。 ./0’/1 是一种较 好 的 解 决 方 法， 通过这种方式， 用户可以在 ’()*+,- 中 使 用 ./0’/1 强 大 的 数 值运算功能。 选择小波消噪层数的多少与 消 噪 质 量 密 切 相 关， 消噪层数 过少影响消噪效果， 而消噪层数 过 多， 又 会 使 信 号 产 生 失 真， 所 以， 设计了一个节点程序来比较消噪效果， 具体框图见图 ! 。 为了突出小波消噪的优势， 又设计了一组滤波器来对同样
［ #］ 杨福生 D 小波变换的工程分析与应用 D 北京： 科学出版社， #EEE D ［/ ］ 李 建 平 D 小 波 分 析 与 信 号 处 理— — —理 论、 应 用 及 软 件 实 现 D 重 庆： 重庆出版社， #EEF D ［"］ 胡昌 华， 张 军 波， 夏 军， 等 D 基 于 ;<=><? 的 系 统 分 析 与 设 计— — — 小波分析 D 西安： 西安电子科技大学出版社， #EEE D ［!］ 王世 一 D 数 字 信 号 处 理 （修 订 版） 北 京 理 工 大 学 出 版 社， D 北 京： /GG# D ［ H］ 美国 0B 公司 D >(@ABC4 基础教程 D 北京： 电子工业出版社， /GG/ D 作者简介： 杨青川 （ #EHI —） ， 硕士， 主要研究方向为虚拟仪器检测技术。