LabVIEW连续时间信号时域抽样信号的频谱课程设计

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LabVIEW连续时间信号时域抽样信号的频谱课程设计

LabVIEW连续时间信号时域抽样信号的频谱课程设计

成绩评定表课程设计任务书4总结 (28)5参考文献 (28)1引言在人类认识自然改造自然的过程中,信息发挥着至关重要的作用。

信息一般泛指消息、情报、指令、数据、信号等。

信号作为信息的重要组成部分,千百年来广泛的存在于我们的生产、生活的各个方面。

抽象的信息通过声音、图像、文字、颜色等这些我们可以实实在在感觉的到的形式传递信息。

因此,如何从这些实实在在的感觉到的东西中提取出信息就成为我们能否获取信息的关键。

因此我们对信号快速准确的分析处理能力决定着我们获取信息的能力。

随着人类社会的快速发展和科技的进步,需要处理的信息量越来越大,信号的分析处理方式也越来越多样化。

传统仪器不断发展,各种功能强大的仪器层出不穷。

虚拟仪器作为新型的信号处理分析仪器也迅速发展起来。

较传统仪器而言,虚拟仪器灵活方便,功能更加多样化,并且用户可以根据自己的需要自行定制功能,成本低廉但数据处理能力强大。

因此越来越受到人们的欢迎。

虚拟仪器的设计与使用对我们有着越来越重要的作用。

本次课程设计就是对这种能力的一种培养。

图2-5 前面板图图2-6 程序框图(2)通用编程系统。

LabVIEW的功能并没有因图形化编程而受到限制,依然具有通用编程系统的特点。

LabVIEW有一个可完成任何编程任务的庞大的函数库。

该函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。

LabVIEW也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其通过程序的结果、单步执行等,便于程序的调试。

LabVIEW的动态连续跟踪方式,可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况,比其他语言的开发环境更方便、更有效。

(3)模块化。

LabVIEW的模块化体现在两个方面。

首先,LabVIEW中使用的基本节点和函数等就是一个个小的模块,可以直接使用;另外,由LabVIEW编写的程序——即虚拟仪器模块,除作为独立程序运行外,还可作为另一个虚拟仪器模块的子模块供其他模块程序使用。

基于labview的课课程设计

基于labview的课课程设计

基于labview的课课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基于LabVIEW的实验设计和数据分析方法,培养学生的实验技能和科学探究能力。

具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解LabVIEW的基本概念和操作方法,掌握虚拟仪器的设计原理和实现方法。

2.技能目标:学生能够运用LabVIEW设计简单的虚拟仪器,进行数据采集和分析,解决实际问题。

3.情感态度价值观目标:学生通过课程学习,培养对科学实验的兴趣和热情,增强创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括LabVIEW的基本概念、操作方法、虚拟仪器设计原理和数据分析方法。

具体安排如下:1.第一章:LabVIEW简介,介绍LabVIEW的发展历程、基本功能和应用领域。

2.第二章:LabVIEW基本操作,讲解LabVIEW的界面布局、编程环境和数据类型。

3.第三章:虚拟仪器设计,讲解虚拟仪器的概念、设计方法和实现步骤。

4.第四章:数据采集与分析,讲解数据采集原理、数据处理方法和图像显示技术。

5.第五章:实验与实践,进行实际操作练习,让学生掌握 LabVIEW 设计和数据分析方法。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:讲解LabVIEW的基本概念、操作方法和虚拟仪器设计原理。

2.案例分析法:分析实际案例,让学生了解LabVIEW在各个领域的应用。

3.实验法:让学生动手实践,掌握LabVIEW操作和数据分析技巧。

4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的创新思维和团队合作精神。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用《LabVIEW教程》作为主讲教材,系统介绍LabVIEW的基本概念和操作方法。

2.参考书:提供《LabVIEW编程实践》等参考书籍,供学生深入学习。

3.多媒体资料:制作课件、视频教程等多媒体资料,帮助学生更好地理解课程内容。

labwiew课程设计

labwiew课程设计

labwiew课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握LabVIEW编程基础,包括数据类型、结构、控件的使用和编程逻辑。

2. 使学生了解LabVIEW在科学数据采集与处理中的应用。

3. 帮助学生理解虚拟仪器概念,掌握通过LabVIEW创建虚拟仪器的方法。

技能目标:1. 培养学生运用LabVIEW进行数据采集、分析、处理的能力。

2. 培养学生通过LabVIEW解决实际问题的编程能力。

3. 提高学生团队协作、沟通表达的能力,能够共同完成一个简单的虚拟仪器项目。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对LabVIEW编程的兴趣,激发学习热情。

2. 培养学生具有创新意识和实践精神,敢于尝试新方法解决问题。

3. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性和准确性。

课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合实际操作,使学生掌握LabVIEW 编程技能。

学生特点:学生具备一定的计算机操作基础,对编程有一定了解,但LabVIEW 编程技能尚需培养。

教学要求:结合LabVIEW教材,以实践操作为主,注重培养学生的实际编程能力,将理论知识与实际应用相结合。

在教学过程中,关注学生的个体差异,提供个性化的指导。

通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程和实际应用打下坚实基础。

二、教学内容本课程教学内容围绕以下几方面展开:1. LabVIEW基本概念与操作环境:介绍LabVIEW的基本组成、操作界面及常用工具,使学生熟悉LabVIEW编程环境。

教材章节:第一章 LabVIEW概述2. 数据类型与控件:讲解LabVIEW中的基本数据类型、控件使用方法,以及数据类型的转换。

教材章节:第二章 数据类型与控件3. 程序框图设计:教授程序框图的基本构成、节点、连线等概念,培养学生设计程序框图的能力。

教材章节:第三章 程序框图设计4. 数据采集与处理:介绍数据采集卡的使用、数据采集与处理的基本方法,以及相关函数和子VI。

毕业设计基于labview的信号频谱分析仪设计[管理资料]

毕业设计基于labview的信号频谱分析仪设计[管理资料]

基于LABVIEW的信号频谱分析仪设计摘要随着科学技术的进步,对测量技术的要求越来越高。

电子测量技术在各个领域得到越来越广泛的应用,传统的电子测量仪器由于其功能单一,体积庞大,已经很难满足实际工作的需要。

集成电路和计算机技术的迅猛发展使电子测量仪器逐渐向数字化、智能化方向发展,与传统仪器相比表现为:功能更强、处理速度更快、频带更宽、用途更广、操作更简单、体积更小、可扩充性更好。

微型计算机的普及程度和性能不断提高,使得基于PC平台的虚拟仪器系统应运而生。

虚拟仪器可以充分利用计算机的运算、存储和显示功能,因而在降低仪器成本的同时使仪器的灵活性和数据处理能力大大提高,可以很好地满足学校科研和教学改革的需要。

本文论述了基于虚拟仪器概念的信号采集系统的实现方案,重点讨论了在数据传输、显示和处理中的关键技术。

使用USB数据采集卡,最终实现了基于 PC 平台的,具有频率计和频谱分析仪功能的数字存储示波器系统。

本文所选用的软件 LabView 是美国 NI 公司的创新软件产品,也是日前应用最广泛、发展最快、功能最强的图形化软件开发环境。

它具有开发周期短、运行速度快、可重用性、使用方便灵活等优点。

因此LabView 对虚拟存储示波器的设计是一种最理想的方法。

关键词:虚拟仪器;数字存储示波器;谐波分析仪;LabView仪器驱动程序THE DESIGN OF SIGNAL SPECTRUM ANALYSER BASED ON LABVIEWABSTRACTWith the advancement of science and technology, the development of measurement technique is getting more and more important. The application of electronic measurement technique has extended to more fields than ever. Due to limited functions and big size, traditional electronic measurement equipment is no longer suited for common purposes. Thanks to the rapid development of integrated circuit and computer technology, measurement instruments are becoming digitized and with traditional equipment, the new instruments have more functions,higher processing speed, wider bandwidth, friendlier interface,smaller size and better expandability. The prevalence and rocketing development of personal computers give birth to a new kind of instrument, Virtual Instrument (VI). VI is based on PC platform, and can make use of the software and hardware resources of a PC. Compared with its ability of data processing and flexibility, VI has a low price, which means it is a good choice for research and teaching reform inuniversities.This dissertation discusses the implementation of a signal acquisition system,based on the concept of VI and focuses on key techniques in data transmission, display and processing. With a USB data acquisition card connectedto PC, a digital storage oscillograph (DSO) with the function of cymometer and spectrum analyzer is is the innovate software of national instruments corps, of is also the most widely used、the most quickly developing and the strongest function gragh has short epolder and fast LabView is the best way of design virtual digital storage oscillogragh.Key words: virtual instrument;digital-storage oscillograph;Harmonic-Analyser LabVIEW-instrument driver equivalent目录1 绪论 (6)虚拟仪器的概念 (6)虚拟仪器的组成 (6)虚拟仪器的特点及优势 (7) (10)本课题的意义 (10)2 数据采集和谐波分析理论 (13)数据采集理论基础 (13)快速傅立叶变换(FFT) (15)准同步采样 (18)谐波分析理论 (21)谐波分析原理 (21)谐波参数定义 (23)功率概念 (24)3 系统软硬件开发平台 (25)系统软件开发平台-LABVIEW (25)系统硬件平台 (28)4系统软件体系结构 (19)软件总体构成 (19)数据采集过程 (33)系统应用程序设计 (34)5 仿真结果和误差分析 (44)仿真结果 (30)误差分析 (34)6 结论和展望 (36)结论 (36)展望 (36)参考文献 (50)致谢 (40)1 绪论虚拟仪器的概念虚拟仪器[1](Virtual Instrument ,VI)的概念是由美国国家仪器公司(NI)最先提出的。

LabVIEW连续时间信号时域抽样信号的频谱课程设计

LabVIEW连续时间信号时域抽样信号的频谱课程设计

成绩评定表课程设计任务书目录1 引言............................................................ 错误!未定义书签。

2 虚拟仪器开发软件LabVIEW入门.....................................错误!未定义书签。

LabVIEW介绍.................................................错误!未定义书签。

利用LabVIEW编程完成习题设计 (5)3 利用LabVIEW实现连续时间信号时域抽样信号的频谱的设计 (17)连续时间信号时域抽样信号的频谱的基本原理 (17)连续时间信号时域抽样信号的频谱编程设计及实现 (17)运行结果及分析 (17)4 总结 (28)5 参考文献 (28)1引言在人类认识自然改造自然的过程中,信息发挥着至关重要的作用。

信息一般泛指消息、情报、指令、数据、信号等。

信号作为信息的重要组成部分,千百年来广泛的存在于我们的生产、生活的各个方面。

抽象的信息通过声音、图像、文字、颜色等这些我们可以实实在在感觉的到的形式传递信息。

因此,如何从这些实实在在的感觉到的东西中提取出信息就成为我们能否获取信息的关键。

因此我们对信号快速准确的分析处理能力决定着我们获取信息的能力。

随着人类社会的快速发展和科技的进步,需要处理的信息量越来越大,信号的分析处理方式也越来越多样化。

传统仪器不断发展,各种功能强大的仪器层出不穷。

虚拟仪器作为新型的信号处理分析仪器也迅速发展起来。

较传统仪器而言,虚拟仪器灵活方便,功能更加多样化,并且用户可以根据自己的需要自行定制功能,成本低廉但数据处理能力强大。

因此越来越受到人们的欢迎。

虚拟仪器的设计与使用对我们有着越来越重要的作用。

本次课程设计就是对这种能力的一种培养。

2 虚拟仪器开发软件LabVIEW入门LabVIEW介绍LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显着区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。

【课程思政优秀案例】《信号与系统》:连续时间信号的时域抽样

【课程思政优秀案例】《信号与系统》:连续时间信号的时域抽样

课程思政优秀案例——《信号与系统》:连续时间信号的时域抽样一、课程和案例的基本情况课程名称:信号与系统授课对象:电子信息类专业本科二年级学生课程性质:专业核心课程课程简介:我们已进入以信息化和智能化为主要特征的新工科时代,信号与系统课程是电子信息类专业重要的专业基础课程,为相关专业提供了重要的基础理论。

该课程主要阐述信号的时域分析和变换域分析,以及信号与系统的作用机理。

该课程具有“原理深厚、方法多元、应用广泛”等特点,蕴含了丰富的课程思政元素,课程思政与课程教学深度融合,启发了学生的辩证思维能力,熏陶了学生的科学探索精神,厚植了学生的家国情怀。

思想价值引领贯穿于课程教学全过程,课程教学改革取得了显著成效,形成了“名课程、名教材、名团队”协同推进的良好格局。

该课程囊括了各类课程称号(图1)。

图1 课程教学改革成果课程教学改革和建设水平处于全国领先地位,示范引领,为推进全国信号与系统课程建设发挥了重要作用。

牵头组织成立了覆盖全国50多所高校的“信号处理课程群”虚拟教研室,牵头撰写了“全国信号与系统课程思政教学指南”。

建设了该课程的中文和英文MOOC,选学人数约30万。

编著的教材发行20多万册,被全国200多所高校选用。

应邀在全国性教学会议做大会特邀报告20多次,在40多所高校做专题报告。

案例简介:该案例的教学内容为“连续时间信号的时域抽样”,处于课程教学的中间阶段,紧随连续信号和离散信号的时域分析和频域分析。

主要阐述“为何要进行信号抽样、信号抽样的理论分析、抽样定理的本质内容、抽样定理的工程应用”,其为连续信号的数字化分析与处理提供了理论支撑,是课程教学的重点内容之一。

没有信息化就没有现代化,而信息化的基础是数字化。

信号的时域抽样正是阐述信号数字化的基本原理和方法,其架设了现实的模拟世界与虚拟的数字世界之间的桥梁,为信息化和智能化奠定了重要的理论基础。

本讲内容的教学目标:知识传授:※了解信号的时域抽样对信息化时代的重要意义;※理解信号时域抽样定理的基本原理和本质内容;※掌握实际工程应用中常见信号的时域抽样方法。

labview课程设计项目

labview课程设计项目

labview课程设计项目一、教学目标本课程旨在通过LabVIEW软件的学习,使学生掌握数据采集、信号处理和仪器控制等方面的知识与技能,培养学生的实验操作能力和创新思维。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解LabVIEW软件的基本功能和操作界面。

(2)掌握虚拟仪器的基本组成和设计方法。

(3)熟悉数据采集、信号处理和仪器控制等相关知识。

2.技能目标:(1)能够独立完成虚拟仪器的搭建和编程。

(2)能够运用LabVIEW进行数据采集和信号处理。

(3)具备一定的仪器控制能力和故障排查能力。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。

(2)激发学生对科学实验的兴趣,提高学生的创新意识。

(3)培养学生的责任感和使命感,树立正确的价值观。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括LabVIEW软件的基本操作、虚拟仪器的搭建与设计、数据采集与处理、仪器控制等方面的知识。

具体安排如下:bVIEW软件的基本操作:介绍LabVIEW软件的安装、界面及基本操作方法。

2.虚拟仪器的搭建与设计:学习虚拟仪器的组成、设计方法和编程技巧。

3.数据采集与处理:学习如何通过LabVIEW进行数据采集、信号处理和显示。

4.仪器控制:学习如何利用LabVIEW实现对实验设备的控制。

5.实践项目:进行虚拟仪器的设计与制作,锻炼实际操作能力。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:讲解LabVIEW软件的基本操作、虚拟仪器的搭建与设计等理论知识。

2.案例分析法:分析实际案例,让学生更好地理解虚拟仪器的应用。

3.实验法:让学生动手实践,完成虚拟仪器的设计与制作。

4.讨论法:鼓励学生提问、讨论,培养学生的团队协作能力。

四、教学资源为了保证教学质量和学生的学习体验,我们将提供以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的LabVIEW教材,为学生提供系统性的学习资料。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识面。

连续时间信号的抽样及频谱分析-时域抽样信号的频谱__信号与系统课设

连续时间信号的抽样及频谱分析-时域抽样信号的频谱__信号与系统课设

连续时间信号的抽样及频谱分析-时域抽样信号的频谱__信号与系统课设1 引言随着科学技术的迅猛发展,电子设备和技术向集成化、数字化和高速化方向发展,而在学校特别是大学中,要想紧跟技术的发展,就要不断更新教学和实验设备。

传统仪器下的高校实验教学,已严重滞后于信息时代和工程实际的需要。

仪器设备很大部分陈旧,而先进的数字仪器(如数字存储示波器)价格昂贵不可能大量采购,同时其功能较为单一,与此相对应的是大学学科分类越来越细,每一专业都需要专用的测量仪器,因此仪器设备不能实现资源共享,造成了浪费。

虚拟仪器正是解决这一矛盾的最佳方案。

基于PC 平台的虚拟仪器,可以充分利用学校的微机资源,完成多种仪器功能,可以组合成功能强大的专用测试系统,还可以通过软件进行升级。

在通用计算机平台上,根据测试任务的需要来定义和设计仪器的测试功能,充分利用计算机来实现和扩展传统仪器功能,开发结构简单、操作方便、费用低的虚拟实验仪器,包括数字示波器、频谱分析仪、函数发生器等,既可以减少实验设备资金的投入,又为学生做创新性实验、掌握现代仪器技术提供了条件。

信号的时域分析主要是测量测试信号经滤波处理后的特征值,这些特征值以一个数值表示信号的某些时域特征,是对测试信号最简单直观的时域描述。

将测试信号采集到计算机后,在测试VI 中进行信号特征值处理,并在测试VI 前面板上直观地表示出信号的特征值,可以给测试VI 的使用者提供一个了解测试信号变化的快速途径。

信号的特征值分为幅值特征值、时间特征值和相位特征值。

尽管测量时采集到的信号是一个时域波形,但是由于时域分析工具较少,所以往往把问题转换到频域来处理。

信号的频域分析就是根据信号的频域描述来估计和分析信号的组成和特征量。

频域分析包括频谱分析、功率谱分析、相干函数分析以及频率响应函数分析。

信号在时域被抽样后,他的频谱X(j )是连续信号频谱X(j )的形状以抽样频率为间隔周期重复而得到,在重复过程中幅度被p(t)的傅里叶级数Pn加权。

labview使用课程设计

labview使用课程设计

labview使用课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解LabVIEW编程基础,包括数据类型、结构、控件和函数的使用;2. 学会使用LabVIEW进行数据采集、处理和展示;3. 掌握利用LabVIEW实现基本的算法和逻辑控制。

技能目标:1. 能够独立设计简单的LabVIEW程序,完成数据采集与处理任务;2. 学会运用LabVIEW解决实际问题,提高实验数据分析和解决实际问题的能力;3. 培养创新思维和团队协作能力,通过LabVIEW项目实践提高动手操作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对LabVIEW编程的兴趣和热情,激发学习动力;2. 增强学生独立思考和解决问题的信心,培养克服困难的勇气和毅力;3. 通过团队协作,培养学生的沟通能力、责任感和集体荣誉感。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重培养学生动手能力和实际问题解决能力。

学生特点:学生具备一定的计算机操作基础,对LabVIEW编程有一定了解,但实践经验不足。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,通过实例教学和项目实践,使学生掌握LabVIEW编程技能,提高解决实际问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学设计和评估中实现课程目标的达成。

二、教学内容1. LabVIEW基本概念与操作- 数据类型与控件的使用;- 前面板与后面板的设计原则;- 程序结构:循环、条件结构、顺序结构。

2. 数据采集与处理- 数据采集卡的基本使用;- 数据采集与显示:波形图、图表的使用;- 数据处理:数学运算、滤波器设计。

3. 算法与逻辑控制- 基本算法实现:排序、搜索;- 逻辑控制:条件判断、循环控制;- 子VI的创建与调用。

4. 实践项目- 设计简单的温度监控系统;- 数字信号处理:频谱分析;- 移动机器人控制。

教学大纲安排:第一周:LabVIEW基本概念与操作;第二周:数据采集与处理;第三周:算法与逻辑控制;第四周:实践项目一:温度监控系统设计;第五周:实践项目二:数字信号处理;第六周:实践项目三:移动机器人控制。

基于LabVIEW的信号系统实验设计

基于LabVIEW的信号系统实验设计

摘要《信号与系统》是电类专业最基本的理论课程,其理论性非常强,内容较为抽象,学生感到有些理解上的困难,学习吃力。

针对这样理论性较强的专业课时,实验教学就显得尤为重要。

LabVIEW 作为一款主要针对测控、信号处理的图形化编程语言,具有形象、直观易懂以及强大的数据处理能力等特点,能支持多种硬件平台。

十分符合高等院校信号与系统实验教学要求,并且已经运用在国内外的一些高等院校中了。

为了加强学生对基本理论课程的理解,提高实际的工程能力,设计一个基于LabVIEW的实验教学系统是具有十分重要的现实意义。

本文先介绍LabVIEW的特点,然后在介绍实验的理论基础之上详细介绍了实验的LabVIEW实现。

完成了的信号分析、信号抽样、LTI系统特性、系统仿真、谐振电路的具体实现。

与传统的实验教学系统相比,LabVIEW易懂的图形化编程,强大的I/O 驱动能力——能方便的实现和多种硬件设备的连接,不仅能增加学生对实验的兴趣,还能增强学生软件和硬件结合的工程能力。

由这些模块构成的实验系统,可用于各电类专业的信号与系统的教学实验。

关键词:LabVIEW;数字信号处理;信号系统;实验教学平台;数据采集IABSTRACT<signal and system> is a fundamental course for the students of the Electronics specialty, which has strong feature of theory and abstract content ,making students feel confused. For this kind of course, experimental teaching is extremely significant.LabVIEW is a Graphics Language , aiming at control and signal processing, with the feature of visual, easy understanding and strong data processing,it also can support many kinds of hardware platform ,and has applied in many schools at home and abroad. it has very important real sense to design a experimental teaching system based on the LabVIEW aiming at enhancing students' understanding of the basic theory courses and improving engineering capabilities.The thesis firstly introduces the feature of LabVIEW, and experiments on LabVIEW inclu ding signal analysis, signal sampling, LTI system features, system simulation, and the resona nt circuit. Compared with the traditional experimental teaching system, the easy-understandi ng graphical programming in LabVIEW and its powerful I/O drive capability not only incre ases students' interest in the experiment, but also enhances the engineering ability of students to combine the software and hardware. The experimental system constituted by these modul es can be used to the experimental teaching involved in the signal and system for the student s of the Electronics specialty.KEY WORDS: LabVIEW;Digital signal process; Signal and system; Experimental teaching platform; Data acquisitionII目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.1.1 虚拟仪器在教学运用的前景 (1)1.1.2虚拟仪器和LabVIEW (1)1.2研究意义 (2)1.3研究内容 (2)2 走进LabVIEW的世界 (3)2.1什么是LabVIEW (3)2.2 LabVIEW的发展历史 (3)2.3 G语言 (3)2.4 LabVIEW的特点 (3)2.5 LabVIEW的应用领域 (4)3 信号系统实验的LabVIEW实现 (6)3.1信号分析 (7)3.1.1信号分析基本原理 (7)3.1.2信号分析的LabVIEW实现 (12)3.2信号抽样 (14)3.2.1信号抽样原理 (14)3.2.2信号抽样的LabVIEW实现 (15)3.3 LTI系统 (17)3.3.1 LTI系统特性 (18)3.3.2 LTI系统特性实验的LabVIEW实现 (19)3.4系统仿真 (21)3.4.1系统仿真的理论基础 (21)3.4.2系统仿真的LabVIEW实现 (24)3.5本章小结 (25)4 LabVIEW和Multisim的联合仿真 (26)4.1为什么要进行联合仿真 (26)4.2 Multisim自动化 (26)4.3数字电路和模拟电路的联合仿真 (27)5 数据采集 (30)III5.1数据采集基础 (30)5.1.1数据采集过程 (30)5.1.2采集卡的主要指标 (30)5.2 一阶电路的测量 (30)6 结论与展望 (33)参考文献 (34)附录1 (35)附录2 (44)7 致谢 (49)IV1 绪论1.1课题背景本文所开发的基于虚拟仪器的《信号与系统》实验教学平台是在计算机技术,信号测量技术,信号处理技术高速发展,实验室教学软硬件更新,为了促进学生更好的理解理论知识,增加实际的工程运用能力,在美国国家仪器N I公司的LabVIEW软件平台开发上的虚拟仪器实验教学系统。

labview课程设计连续时间系统的频域分析

labview课程设计连续时间系统的频域分析

目录目录 (I)1 引言 (1)2 虚拟仪器开发软件Labview入门 (2)2.1 Labview介绍 (2)2.2 利用Labview编程完成习题设计 (3)3 利用Labview实现连续时间系统的频域分析的设计 (19)3.1连续时间系统的频域分析的基本原理 (19)3.2 连续时间系统的频域分析的编程设计及实现 (19)3.3运行结果及分析 (20)总结 (22)参考文献………………………………………………………………………………………23.1 引言虚拟仪器(virtual instrument)是基于计算机的仪器。

计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。

粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。

随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。

另一种方式是将仪器装入计算机。

以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。

虚拟仪器主要是指这种方式。

上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。

虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。

虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。

目前在这一领域内,使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。

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 Microsof t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 [2]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LabVIEW2011,LabVIEW 2009 为多线程功能添加了更多特性,这种特性在 1998 年的版本 5 中被初次引入。

频谱分析仪-LabVIEW课程设计

频谱分析仪-LabVIEW课程设计

《虚拟仪器技术》课程设计
课题:频谱分析仪
班级:
学号:
姓名:
指导教师:
扬州大学能源与动力工程学院
2012年2月
目录
1课程设计的目的及任务 (1)
1.1课程设计的目的 (1)
1.2课程设计的任务 (1)
1.3课程设计的要求及技术指标 (1)
2总方案的确定并画出原理框图 (2)
3各基本单元原理及设计 (3)
3.1数据采集模块 (3)
3.2正弦信号产生模块 (3)
3.3加窗函数模块 (4)
3.4滤波函数模块 (4)
3.5功率谱转换模块 (5)
4总原理图,工作原理、工作特性 (6)
5电路安装与调试 (8)
5.1电路安装调试步骤 (8)
5.2实验结果分析 (8)
5.3改进意见及收获 (9)
6体会 (10)
附录1:课程设计任务书 (11)
1 课程设计的目的及任务
1.1 课程设计目的
(1)掌握LabVIEW软件编程方法;
(2)掌握LabVIEW硬件的应用;
(3)培养综合应用所学知识来指导实践的能力。

1.2 课程设计的任务
频谱分析仪是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。

本课题将结合虚拟频谱分析仪的设计过程,了解使用基于图形化编程语言LabVIEW进行虚拟仪器编程的方法与实现技术,基本实现传统频谱分析仪的功能。

1.3 课程设计的要求及技术指标
(1)将采集到的时域信号转化为频域信号;
(2)对信号进行简单的滤波和加窗处理;
(3)求出信号的频率、频率响应等参数;
(4)能完成数据显示、绘制图形、存储和查看测量数据等功能且具有友好的人机界面。

labview使用课程设计

labview使用课程设计

labview使用课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生掌握LabVIEW的基本使用方法,能够运用LabVIEW进行数据采集、处理和显示。

具体目标如下:知识目标:使学生了解LabVIEW软件的基本功能和界面布局,理解虚拟仪器的基本概念。

技能目标:培养学生使用LabVIEW进行数据采集、处理和显示的能力,能够编写简单的LabVIEW程序。

情感态度价值观目标:培养学生对科学实验的热爱,提高学生动手实践的能力,培养学生团队协作的精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括LabVIEW软件的基本功能、界面布局、数据采集、数据处理和数据显示等方面。

具体安排如下:第一课时:LabVIEW软件的基本功能和界面布局。

介绍LabVIEW软件的功能和界面布局,使学生熟悉软件的操作。

第二课时:数据采集。

讲解如何使用LabVIEW进行数据采集,包括虚拟仪器的创建和使用。

第三课时:数据处理。

讲解如何使用LabVIEW进行数据处理,包括数学函数、信号处理等功能。

第四课时:数据显示。

讲解如何使用LabVIEW进行数据显示,包括图表、曲线等展示方式。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

讲授法:用于讲解LabVIEW软件的基本功能和操作方法,使学生掌握软件的使用。

讨论法:用于探讨数据采集、处理和显示的方法和技巧,促进学生之间的交流。

案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解 LabVIEW 在实际中的应用。

实验法:让学生亲自动手操作LabVIEW软件,进行数据采集、处理和显示的实践。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:教材:《LabVIEW教程》参考书:《LabVIEW编程实例解析》多媒体资料:LabVIEW软件教学视频实验设备:计算机、数据采集卡、传感器等五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。

labVIEW 时域—频域分析

labVIEW 时域—频域分析

labVIEW 时域—频域分析
频域(频率域)自变量是频率,即横轴是频率,纵轴是该频率信号的幅度,也就是通常说的频谱图。

频谱图描述了信号的频率结构及频率与该频率信号幅度的关系。

对信号进行时域分析时,有时一些信号的时域参数相同,但并不能说明信号就完全相同。

因为信号不仅随时间变化,还与频率、相位等信息有关,这就需要进一步分析信号的频率结构,并在频率域中对信号进行描述。

接下来在labVIEW 中举个简单的例子来讲解:
其前面板如图所示:
后面板:
本例采用一个正弦信号发生器,生成一个正弦信号,波形图实时显示其时
域信号,经过傅里叶变换以后,在频域内显示信号的频率结构。

正弦信号发生器VI 为:
其意义如下:
由前面可知,程序中经过FFT 转换的时域信号,输出的值为信号幅值的和,因此需要求的均值,再将复数分离出幅值,采用的是复数至极坐标转换VI,其具体功能如下:
信号分析:
1、傅里叶变换后的幅值减半;
2、频率为0 点对应的幅值是信号中直流分量的幅值;
3、低频含有波形频率,高频为采样频率与波形频率只差。

(有待研究)
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。

仅供参阅!。

LabVIEW中的信号处理和频谱分析

LabVIEW中的信号处理和频谱分析

LabVIEW中的信号处理和频谱分析信号处理是一项重要的技术,广泛应用于各个领域。

LabVIEW作为一种强大的开发工具,提供了丰富的信号处理和频谱分析功能。

本文将介绍在LabVIEW中进行信号处理和频谱分析的方法和技巧。

一、信号处理概述信号处理是指对信号进行处理、分析和修改的过程。

在实际应用中,信号处理可分为模拟信号处理和数字信号处理两种方式。

LabVIEW通过其功能强大的工具箱,提供了多种信号处理方法和算法,使得信号处理变得简单易用。

LabVIEW中的信号处理可以涉及多个领域,包括但不限于音频处理、图像处理、生物医学信号处理等。

不同领域的信号处理通常需要使用不同的方法和工具,在LabVIEW中可以直接调用相关的模块和函数来完成信号处理任务。

二、频谱分析概述频谱分析是信号处理中的一项重要技术,通过对信号进行频谱分析,可以将信号在频域上展示出来,分析信号的频率成分和幅度信息。

频谱分析在通信、音频、振动分析等领域中具有广泛的应用。

在LabVIEW中,频谱分析通常使用基于傅里叶变换的方法。

LabVIEW提供了FFT(V2)函数,可以方便地实现对信号的快速傅里叶变换,并得到其频谱信息。

用户可以根据实际需求选择适当的窗口函数和采样参数,对信号进行频谱分析。

三、LabVIEW中的信号处理工具1. Signal Processing Toolkit(SPT)Signal Processing Toolkit是LabVIEW中的一个常用工具箱,提供了丰富的信号处理函数和算法。

通过SPT,用户可以使用滤波器、波形生成器、时频分析等功能来处理信号。

2. Sound and Vibration Toolkit(SVT)Sound and Vibration Toolkit是专门针对音频和振动信号处理的LabVIEW工具箱。

它提供了许多用于声音和振动信号处理的函数和工具,包括FFT、滤波器、频谱分析等。

3. NI-DAQmxNI-DAQmx是LabVIEW中用于数据采集和控制的模块。

labview课程设计报告

labview课程设计报告

摘要随着电子技术、计算机技术和数字信号处理技术的发展,以及它们在测量领域中的广泛应用,新的测试理论、测试方法以及测试仪器的不断出现。

仪器的概念及其设计理论正在发生着巨大的变化,虚拟仪器受到越来越多的关注。

虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统,是一种计算机操纵的模块化仪器系统。

主要由通用的计算机资源、应用软件和仪器硬件等构成。

它是按照信号的处理与采集,结果的输出及显示的结构模式来建立通用信号处理硬件平台。

本文就是在这个通用信号处理硬件平台上,进行了基于LabVIEW的虚拟函数发生器的设计,设计基于LabVIEW软件的虚拟函数信号发生器(能够产生实验室常用的正弦波、三角波、方波、锯齿波信号),在函数信号的输出中加入相应的噪声信号,并在已设计好的虚拟信号发生器的基础上对产生的信号做相应的频谱分析。

关键词:虚拟仪器,LabVIEW,虚拟函数信号发生器,频谱分析目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 函数信号发生器发展概况 (3)1.3 频谱分析仪发展概况 (5)2 虚拟仪器技术 (7)2.1 虚拟仪器的概念 (7)2.2虚拟仪器的硬件系统 (10)2.3 虚拟仪器的软件系统 (13)3 LabVIEW图形化开发环境 (14)3.1 LabVIEW简介 (14)3.2 LabVIEW 的优点 (15)3.3 LabVIEW编程模块 (17)4 虚拟函数发生器与虚拟频谱分析仪的设计 (19)4.1 基本原理 (19)4.2 模型的建立 (20)4.3 系统设计 (20)4.4 运行结果 (22)4.4.1 正弦波运行结果图 (22)4.4.2三角形波运行结果图 (23)4.4.3锯齿波运行结果图 (24)4.4.4方波运行结果图 (24)4.4.5正弦波加噪后运行结果图 (25)4.4.6方波加噪后运行结果图 (26)5 心得体会 (27)参考文献 (28)致谢 (29)1 绪论1.1 课题背景虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代。

LabVIEW连续时间信号时域抽样信号的频谱课程设计

LabVIEW连续时间信号时域抽样信号的频谱课程设计

成绩评定表课程设计任务书4总结....................... ....................... .. (28)5参考文献....................... ....................... . (28)1引言在人类认识自然改造自然的过程中,信息发挥着至关重要的作用。

信息一般泛指消息、情报、指令、数据、信号等。

信号作为信息的重要组成部分,千百年来广泛的存在于我们的生产、生活的各个方面。

抽象的信息通过声音、图像、文字、颜色等这些我们可以实实在在感觉的到的形式传递信息。

因此,如何从这些实实在在的感觉到的东西中提取出信息就成为我们能否获取信息的关键。

因此我们对信号快速准确的分析处理能力决定着我们获取信息的能力。

随着人类社会的快速发展和科技的进步,需要处理的信息量越来越大,信号的分析处理方式也越来越多样化。

传统仪器不断发展,各种功能强大的仪器层出不穷。

虚拟仪器作为新型的信号处理分析仪器也迅速发展起来。

较传统仪器而言,虚拟仪器灵活方便,功能更加多样化,并且用户可以根据自己的需要自行定制功能,成本低廉但数据处理能力强大。

因此越来越受到人们的欢迎。

虚拟仪器的设计与使用对我们有着越来越重要的作用。

本次课程设计就是对这种能力的一种培养。

图2-5 前面板图图2-6 程序框图(2)通用编程系统。

LabVIEW的功能并没有因图形化编程而受到限制,依然具有通用编程系统的特点。

LabVIEW有一个可完成任何编程任务的庞大的函数库。

该函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。

LabVIEW也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其通过程序的结果、单步执行等,便于程序的调试。

LabVIEW的动态连续跟踪方式,可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况,比其他语言的开发环境更方便、更有效。

(3)模块化。

LabVIEW的模块化体现在两个方面。

Labview 时域分析 频域分析 PID

Labview 时域分析 频域分析 PID

1、系统的时域和频域分析建立典型环节数学模型后,可进行时域和频域的相关分析。

时域分析主要获得典型环节的单位阶跃响应、单位脉冲响应、零输入响应以及相应的动态性能指标。

频域分析可获得典型环节的频率特性,反映了正弦信号作用下典型环节系统响应的性能。

在控制工程中,频率分析法常常是用图解法进行分析和设计的,常用的频率特性有三种图解表示:Bode图、Nyquist图和Nichols图。

时域分析:时域分析由于涉及阶跃响应、脉冲响应和零输入响应。

对应的VI分别为:“CD Step Response.vi”、“CD Impulse Response.vi”和“CD Initial Response.vi”。

可以将三个子VI的输出端“Step Response Graph”、“Impulse Response Graph”和“Initial Response Graph”均连接到“XY图”控件,用于显示系统的时域响应曲线。

Vi程序:前面板:此外,利用“CD Parametric Time Response.vi”可以获得系统相应的响应指标。

频域分析:对典型环节的频域分析只需将典型环节的模型连接到“CD Bode.vi”、“CD Nyquist.vi”和“CD Nichols.vi”,它们的输出端连接到“XY 图”控件,便可获得典型环节的Bode 图、Nyquist 图和Nichols 图。

VI 程序:其中,传递函数为11)(+=S s G ; 前面板:2、数据采集和数据输出通道的建立这部分目前只研究了现有的一个模型,对应自己实验的部门还未完成。

其中,左上部分是针对一个系统的数据采集建立的通道;左下部分是经过控制之后的数据输出的通道的建立。

针对自己的实验系统的要求是:采集压电块的输出,经过PID控制,再输出一个控制电压。

基于Labview的信号采集与处理

基于Labview的信号采集与处理

基于Labview 的信号采集与处理实验目的:了解、掌握连续时间信号数字化处理的原理、过程及分析方法;实验环境:Labview 软件平台、信号采集卡(DAQ, Data Acquisition ),信号源及示波器等;实验方案:信号处理示意图信号采集与恢复流程图实验准备:连接信号源、采集卡、示波器,要求用示波器观测处理前后的信号波形。

连线:采用采集卡的输入端口信号源(68正,34负)和输出端口示波器(22正,55负)其中输入端口连信号源,输出端口连示波器做实验前必须先确定采样频率(10倍),采样点数(时域默认3000点)以及恢复滤波器的截止频率(相当于第二个)等。

实验内容:1.实现正弦波信号的采样恢复处理。

信号频率分别选500Hz, 1kHz,, 观察信号的时、频域分布,并比较分析信号处理前后的波形变化。

2.实现周期性方波信号的采样恢复处理。

信号的基波频率分别选1kHz, 10kHz, 观察信号的时、频域分布,并比较分析信号处理前后的波形变化。

3.把基波频率为10kHz的周期性方波信号进行采样,最终输出为10kHz 的正弦信号,在示波器中进行观察分析。

4.一个频率为2kHz的正弦波混杂了一个50Hz的工频干扰,试用数字滤波器进行滤波处理,输出纯净的正弦波形。

(注:市电电压的频率为50Hz,它会以电磁波的辐射形式,对人们的日常生活造成干扰,我们把这种干扰称之为工频干扰。

)思考题:1.对欲采集处理的信号首先必须确定哪些技术指标?2.采样点数的选取怎样影响信号的频率特性?3.信号经过采集处理,恢复后与原信号有何不同?4.通过本次实验有什么收获和建议?请写出你的实验小结。

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成绩评定表课程设计任务书目录1 引言 (1)2 虚拟仪器开发软件LabVIEW入门 (1)2.1 LabVIEW介绍 (2)2.2利用LabVIEW编程完成习题设计 (5)3 利用LabVIEW实现连续时间信号时域抽样信号的频谱的设计 (17)3.1 连续时间信号时域抽样信号的频谱的基本原理 (17)3.2连续时间信号时域抽样信号的频谱编程设计及实现 (17)3.3 运行结果及分析 (17)4 总结 (28)5 参考文献 (28)2 虚拟仪器开发软件LabVIEW入门2.1 LabVIEW介绍LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。

LabVIEW软件是NI设计平台的核心,也是开发测量或控制系统的理想选择。

LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具,旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。

图2-1 启动界面与 C 和basic一样,LabVIEW 也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库。

LabVIEW函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。

LabVIEW 也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序的结果、单步执行等等,便于程序的调试。

LabVIEW提供很多外观与传统仪器(如示波器)类似的控件,可用来方便地创建用户界面。

用户界面在 LabVIEW 中被称为前面板。

使用图标和连线,可通过编程对前面板上的对象进行控制。

这就是图形化源代码,又称G 代码。

LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上类似于流程图,因此又被称作程序框图代码。

图2-3控件 图2-4 函数与其他基于文本的程序设计语言相比,LabVIEW 具有如下特点:(l )直观、易学易用。

与其他计算机编程语言相比,图形化编程工具LabVIEW 有一个重要的不同点:不采用基于文本的语言产生代码行,而使用图形化编程语言G 编写程序;用框图代替传统的程序代码。

因而可在很短的时间内被掌握并应用到实践中去。

图2-2创建项目图2-5 前面板图图2-6 程序框图(2)通用编程系统。

LabVIEW的功能并没有因图形化编程而受到限制,依然具有通用编程系统的特点。

LabVIEW有一个可完成任何编程任务的庞大的函数库。

该函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。

LabVIEW也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其通过程序的结果、单步执行等,便于程序的调试。

LabVIEW的动态连续跟踪方式,可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况,比其他语言的开发环境更方便、更有效。

(3)模块化。

LabVIEW的模块化体现在两个方面。

首先,LabVIEW中使用的基本节点和函数等就是一个个小的模块,可以直接使用;另外,由LabVIEW编写的程序——即虚拟仪器模块,除作为独立程序运行外,还可作为另一个虚拟仪器模块的子模块供其他模块程序使用。

2.2 利用LabVIEW编程完成习题设计1.设计一个简单的正弦波发生器,要求频率和幅度可调图2-7习题2.1 前面板图图2-8习题2.1 程序面板图2.新建一个VI,进行如下练习:(1)任意放置几个控件在前面板,改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。

(2)在VI前面板和后面板之间进行切换。

(3)并排排列前面板和后面板窗口。

图2-9习题3.1 前面板图图2-10习题3.1 程序面板图3. 编写一个VI求三个数的平均值图2-11习题3.2前面板图图2-12习题3.2程序面板图4. 写一个VI判断两个数的大小,如右图所示:当A>B时,指示灯亮图2-13习题4.1前面板图图2-14习题4.1程序面板图5. 写一个VI获取当前系统时间,并将其转换为字符串和浮点数。

图2-15习题4.2前面板图图2-16习题4.2程序面板图6.写一个温度监测器,当温度超过报警上限,而且开启报警时,报警灯点亮。

图2-17习题4.3前面板图图2-18习题4.3程序面板图7. 给定任意x, 求如下表达式的值:y=x5+cos x e x;图2-19习题4.4前面板图图2-20习题4.4程序面板图8.利用顺序结构和timing面板下的tick count VI,计算for循环产生一个长度为20000点的随机波形所需的时间。

图2-21习题5.1 前面板图图2-22习题5.1 程序面板图9.为第4章习题4添加一个While循环和定时器,实现连续的温度采集监测。

图2-23习题5.2前面板图图2-24习题5.2程序面板图10. 计算学生三门课(语文,数学,英语)的平均分,并根据平均分划分成绩等级。

要求输出等级A,B,C,D,E。

90分以上为A,80~89为B,70~79为C,60~69为D,60分以下为E。

图2-25习题5.3前面板图图2-26习题5.3程序面板图11. 为第5章的习题2连续温度采集监测添加报警信息,当报警发生时输出报警信息,例如“温度超限!当前温度78.23℃”,正常情况下输出空字符串。

图2-27习题6.1前面板图图2-28习题6.1程序面板图12. 将一些字符串和数值转换成一个新的输出字符串,输出的字符串是一个GPIB命令字符串,可以用来与串口仪器进行通信。

图2-29习题6.2 前面板图图2-30习题6.2 程序面板图13. 用FOR循环创建一个数组,并用图形显示输出的数组图2-31习题6.3前面板图图2-32习题6.3程序框图14. 利用簇模拟汽车控制,如右图所示,控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。

油门控制转速,转速=油门*100,档位控制时速,时速=档位*40,油量随VI运行时图2-33习题6.4前面板图图2-34习题6.4程序面板图15. 利用随机数发生器仿真一个0到5V的采样信号,每200ms采一个点,利用实时趋势曲线实时显示采样结果。

图2-35习题7.1前面板图图2-36习题7.1程序框图16. 在习题1的基础上再增加1路电压信号采集,此路电压信号的范围为5到10V。

图2-37习题7.2 前面板图图2-38习题7.2 程序面板图17. 利用随机数发生器仿真一个0到5V的采样信号,每200ms采一个点,共采集50个点,采集完后一次性显示在Waveform Graph上。

图2-39习题7.3 前面板图图2-40习题7.3 程序面板图18. 在习题3的基础上再增加1路电压信号采集,此路电压信号的范围为5到10V,采样间隔是50ms,共采100个点。

采样完成后,将两路采样信号显示在同一个Waveform Graph中。

图2-41习题7.4 前面板图图2-42习题7.4程序面板图计,我们对四种常见信号:正弦波、方波、锯齿波、三角波进行分析处理,因此需放置四个单选按钮对四种波形进行选择,另外需要显示四种状态下的波形,即连续时间信号时域谱、连续时间信号的抽样信号时域谱、连续时间信号频谱、连续时间时域抽样信号的频谱。

通过对比进行分析。

为此,我们在前面板放置四个波形图控件,分别显示四种状态的波形。

除显示波形外,我们还应该能够自行调节各种参数,以实现在不同状态下对信号进行抽样和频谱分析,需要在前面板放置数值输入控件。

这里,我们将信号的参数分为两大类:原信号参数设置和抽样信号参数设置。

原信号参数输入部分具体包括两个旋钮,分别设置频率和幅值。

两个数据输入框,以便进行频率和幅值的精准输入设置。

另外再放置五个数据输入框,分别对信号的相位、偏移量、采样点数采样频率和FFT点数进行设置。

一个相位重置开关重置信号的相位。

抽样信号参数设置主要是对抽样信号进行操作,包括抽样信号的频率、抽样信号的相位,以及FFT点数设置等。

最后有一个STOP按钮以便随时停止对信号分析。

效果图如下:图3-1 前面板设计图2、程序的设计程序的设计主要划分为三大模块:信号产生模块,信号处理模块,波形显示模块。

(1)信号产生模块信号产生模块采用了LabVIEW函数库中提供的波形生成函数实现。

包括正弦波、三角波、方波、锯齿波及其他的函数波形。

这里我们主要使用了四种常见信号作为原信号,即:正弦波、三角波、方波、锯齿波。

抽样信号则采用频率、相位可调的矩形脉冲抽样。

图3-2波形生成模块(2)信号处理模块信号处理模块主要是原信号与抽样信号的相乘以及信号的傅里叶变换。

X1*X2图3-3 信号处理模块(3)波形显示模块波形显示模块主要是波形图(Waveform Graph)。

图3-4 波形显示模块最终程序设计框图如下所示:图3-5 程序设计框图3.3运行结果及分析1、正弦波图3-6 正弦波效果图2、方波图3-7方波效果图3、三角波图3-8三角波效果图4、锯齿波图3-9锯齿波效果图结果分析:在以上四种的状态下,波形均与预期理论波形一致,课程设计要求也已达到。

4总结本次课程设计已经完成,设计的过程比较顺利。

虽然过程中遇到了一些问题如设计软件的安装、软件入门、设计思路的确定等问题。

但是在经过自己在图书馆看书学习,在网上查找资料,与网友的讨论后大都得到了解决。

一些解决不了的问题也在老师的指导和启发下以及与同学的讨论中得到了解决。

动手动脑,互相讨论,大胆尝试,这个过程让我学到了很多,加深了我对课上所学知识点的理解,提高了我发现问题、解决问题的能力,也激起了我继续学习的兴趣。

此次设计总的来说是成功的,各项功能均已实现,预期要求已经达到。

不满足是向上的车轮。

认真思考总结后发现,我的设计还有很多值得改进的地方。

首先,设计的灵活性不够。

该设计能够处理的信号种类有限,不具有普遍适用性。

对于不规则信号以及高频信号的处理能力理论上是可以的但实际上未知。

其次,可靠性较低。

所处理的信号过于理想,没有任何干扰。

有各种噪声干扰存在时,其处理能力便会大打扣。

总之,这次课程设计对我以后的学习、生活、工作都有很大启发。

让我学会了要认真,冷静,勇敢地面对困难。

让我学会了要态度端正,目的正确地学习。

最后感谢老师,同学的无私帮助。

5参考文献[1] 吕幼新张明友.《信号与系统(第二版)》. 电子工业出版社,2007年[2] Alvan V.Oppenheim 著.刘树棠译.《信号与系统(第二版)》.电子工业出版社,2013年[3]陈锡辉张银鸿.《LabVIEW 8.20程序设计从入门到精通》.清华大学出版社,2007年。

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