频率特性毕业论文

基于LabVIEW的频率特性测试仪设计
摘要
在电子测量中，信号频率方面的测试占很重要的地位。

会经常遇到对网络的阻抗特性和传输特性进展测量的问题，其中传输特性包括增益特性、衰减特性、幅频特性、相频特性等。

用来测量上述特性的仪器称为频率特性测试仪。

本设计基于LabVIEW的频率特性测试仪就是完成对上述参量的检测。

本文首先从系统所要实现的根本功能出发，介绍了总体方案与相应技术指标，论述了扫频测量的根本原理，包括系统动态特性的函数表征、系统动态特性测试方法、激励信号的产生与控制等。

本设计基于虚拟仪器思想和频率特性分析相关理论，提出了用虚拟仪器方式开发频率特性测试仪的新思路。

设计的目标就是用美国国家仪器公司提供的虚拟仪器开发平台—LabVIEW，并结合相应的硬件环境，实现一个实用性较强的虚拟频率特性测试仪。

设计的频率特性测试仪包括三局部：〔1〕数据采集；〔2〕数据分析与处理；〔3〕存储、显示和打印。

设计的内容从仿真和硬件两方面都调试通过。

其中，硬件方面是通过搭建滤波电路作为外部系统实现的。

关键词：虚拟仪器，LeaBIEW，扫频测量，频率特性
DESIGN OF FREQUENCY CHARACTERISTIC TEST
INSTRUMENT BASED ON LABVIEW
ABSTRACT
In electronic measurement, the frequency of measurement is a very important part. We will often encounter the network impedance characteristics and transmission characteristics of the
measurement.The transmission characteristics include the gain and attenuation characteristics, amplitude and frequency characteristics of phase frequency characteristics. The apparatus used to measure the characteristics are known as the frequency characteristics of testing equipment. Here aim of the frequency characteristics test instrument we design based on LabVIEW is the pletion of previous parametric testing. This paper firstly realizes the basic functions, then on the hardware platforms of construction. The software system design and implementation are paid attention in this paper. We discuss the basic principle of the sweep check, including the dynamic characteristics of the function characterization, the dynamic characteristics test methods, and excitation signal for the selection and control.
Based on virtual machines defination and frequency analysis of the relevant theories, frequency characteristics test virtual instruments is introduced. The objective is to by use of LabVIEW the United States state equipment panies provide the platform for the development of virtual instruments, and bine with hardware environment, a strong frequency characteristic of virtual Instrument system is realized.
Test frequency design can be deposed into three parts: (1) data collection; (2) data analysis and processing; (3) storage, display and print. Respectively, from the design of both simulation and hardware debugging through. Among them, the hardware is set up through the filter circuit implemented as an external system.
KEY WORDS：Virtual Instrument, LeaBIEW, Sweep
Check,FrequencyCharacteristic
目录
前言1
第1章概述2
§1.1 虚拟仪器的根本概念2
§1.2 虚拟仪器的结构与分类2
§1.3 虚拟仪器的特点3
§1.4 研究设计虚拟频率特性测试仪的意义3第2章频率特性分析4
§2.1 频率特性的根本概念4
§2.2 频率特性的时域分析4
§2.3 频率特性的频域分析5
第3章系统总体方案设计6
§3.1 虚拟频率特性测试仪的总体结构6
§3.2 扫频仪测量原理6
§3.3 用虚拟仪器实现的扫频仪的测量原理7第4章系统硬件设计8
§4.1 数据采集卡8
§4.1.1 数据采集卡介绍8
§4.1.2 对数据采集转换盒的改装8
§4.2 滤波电路的设计与搭建11
第5章系统软件设计13
§5.1 软件模块总体结构13
§5.2 数据采集模块13
§5.3 激励信号产生模块15
§5.4 信号谱分析模块15
§5.5 滤波处理模块16
§5.6 数据保存模块17
§17
§5.8 前面板设计18
第6章软件使用说明书21
第7章软件测试分析报告24
§7.1 仿真调试24
§7.2 硬件调试29
第8章项目开发总结- 32 -结论- 33 -
参考文献34
致谢36
附录37
前言
频率特性测量在现代电子测量中占有重要位置，其原理就是将网络的响应信号与激励信号在频率上的对应幅值相比，对应相位相减。

运用扫频技术的频率特性测试仪(简称扫频仪)可以对被测网络进展快速的动态测试，得出被测网络的阻抗和传输特性的实时测量结果。

电子测试与测量仪的开展大至经历了模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器和智能仪器等几个过程。

电子科技的飞速开展，传统的频率特性测试仪已经无法完全满足科研人员的需要。

对于数字化、智能化高性能频率特性测试仪的需求量日益增大。

随着微电子技术和计算机技术的飞速开展，测试技术与计算机深层次的结合使得测试仪器领域出现了一种全新的仪器结构即虚拟仪器(VI-virtual instrument)。

近年来，虚拟仪器技术开展很快，基于虚拟仪器技术的各种测试设备不断涌现。

扫频信号源(频率源)是扫频仪的重要部件，主要用于产生正弦扫频信号，其扫频X围是可调的，扫频规律是线性的或对数的，输出扫频信号的幅度应是等幅的。

频率源的性能直接影响着扫频仪的性能好坏，频率源主要采用频率合成的方法，其性能是伴随着频率合成技术的进步而开展的。

从早期的直接式频率合成技术到第二代锁相式频率合成技术，直到目前较先进的直接数字式频率合成技术(DDS-direct digital synthesis)，经历了三个开展阶段。

DDS较之以前的频率合成技术具有频率转换时间极短、频率分辨率极高、输出相位连续、可编程、全数字化、易于集成等突出优点。

因此，它得到越来越广泛的应用，成为当今现代电子系统与设备中频率源的首选。

本设计应用正在蓬勃开展的虚拟仪器技术，即利用微型计算机强大的软件功能和环境进展频率特性测试仪(扫频仪)的研究与开发。

在NI公司的虚拟仪器开发平台LabVIEW上，研制一种新型的基于虚拟仪器技术的频率特性测试仪，这种新型仪器将充分利用计算机软、硬件资源，一台仪器可代替原来的频率特性仪和示波器两台仪器，具有强大的处理能力，与其新颖、清晰的图形曲线显示，方便的数据输出、打印功能等，具有操作方便、性价比高等优点，可以更好地满足科研和工程设计的需要。

第1章概述
§1.1 虚拟仪器的根本概念
虚拟仪器(Virtural Instrument，VI)是用户在通用计算机平台上，根据需求定义和设计仪器的测试功能，使得使用者在操作这台计算机时，就像在操作一台自己设计的测试仪器一样。

虚拟仪器概念的出现，打破了传统仪器由厂家定义、用户无法改变的工作模式，使用户可以根据自己的需要，设计自己的仪器。

“软件就是仪器〞是虚拟仪器技术最核心的思想，其目标是：在测试系统和仪器设计中尽量用软件代替硬件，充分利用计算机技术来实现和扩展传统测试系统与仪器的功能。

VI技术以PC机为根底，和其他传统仪器相比，具有通用性好、可扩展性强、可靠性和自动化程度高，以与数据表达方便灵活等优点[1]。

§1.2 虚拟仪器的结构与分类
在功能上来讲虚拟仪器与传统仪器是一样的，但它又是由硬件平台和应用软件两局部组成。

结构组成由图可知是包含数据采集与控制、数据分析和处理、结果表达三个功能模块组成。

图1-1 虚拟仪器的内部功能划分
常用的虚拟仪器开发系统有四种，LabVIEW、lab windows、visual c++和vmids等等。

本文使用LabVIEW完成。

LabVIEW是美国国家仪器公司〔简称NI〕推出的一种图形化软件编程环境，作为世界上最优秀的虚拟仪器软件开发平台，在测控领域应用越来越广
泛，利用NI虚拟仪器技术，设计者可以象搭积木一样轻松快速组建自己的测试系统[2]。

§1.3 虚拟仪器的特点
虚拟仪器与传统仪器相比，有以下几个特点：
〔1〕传统仪器的面板只有一个，其上布置过多的显示和操作部件，易于导致误操作。

虚拟仪器如此不同，它可以通过几个分面板来实现比拟复杂的功能。

因此，在每个分面板上就可以实现功能的单纯化与面板的简洁化，从而提高操作的正确性与便捷性。

〔2〕在通用硬件平台确定后，由软件取代传统仪器中的硬件来完成仪器的测试功能。

〔3〕仪器功能是用户根据需要由软件来定义的，而不是事先由厂家决定。

〔4〕仪器性能的改良和功能扩展可以通过软件的更新来实现，而不需购置新的仪器。

〔5〕虚拟仪器具有开放、灵活，可与计算机同步开展，与网络与其它周边设备互联决定了虚拟仪器具有上述传统仪器不可能具备的优点的根本原因在于虚拟仪器的关键是软件[3]。

§1.4 研究设计虚拟频率特性测试仪的意义
传统的模拟式扫频仪一般由调频振荡器、阴极示波管、扫描发生器等局部组成，因而工艺复杂、体积较大、价格昂贵，而且使用起来操作程序复杂。

并且模拟式扫频仪不能直接得到相频特性，更不能打印网络频率响应曲线，给使用者带来了诸多不便。

本设计研究的频率特性测试仪克制了传统模拟扫频仪的缺点，具有体积小、操作简便、测试准确。

利用计算机强大的运算和显示功能实现了模拟式扫频仪很难实现的功能，同时显示幅频特性曲线和相频特性曲线，打印频率特性曲线，甚至可以通过曲线拟合得到被测网络的近似传递函数[4]。

第2章 频率特性分析
§2.1 频率特性的根本概念
频率特性指系统传递不同频率正弦信号的性能，包括幅度频率特性和相位频率特性。

幅度频率特性描述系统对于不同频率的输入正弦信号在稳态情况下的衰减或放大特性：相位频率特性描述系统的稳态输出对于不同频率的正弦输入信号的相位滞后或超前的特性。

§2.2 频率特性的时域分析
对信号波形的记录是以时间一幅度相关的形式直观表现出来，称为时域分析，通过分析，可得到幅值大小、幅值对时间的分布、相位的滞后、波形的畸变等信息。

时域幅值判定是通过对每个扫频信号的采样序列直接求算术平均最大值，即在时域中直接求出信号的振幅值来实现的。

其中由采样的总样本数和信号一个周期内的采样点数来决定极值出现的个数。

时域判定算法如下：
设总样本数为N ，第周期采样点数为m ，采样序列为{X k }，k =0，1，…，N-1；令p =N /m 。

〔1〕求出{X k }中的最大值X max i 〔i =0，1，…p -1〕。

〔2〕判断i ≤p 是否成立?假如成立，从{X k }中删除X max i ，重复第1步，否如此进展第3步。

〔3〕对求出的所有最大值Xmaxi 再求平均值，即
p x x x x p /)(1max 1max 0max max -⋯+= (2-1) 所求出的平均最大值max x 即为判定出的信号幅值。

这里采用平均值的原因是：在高速数据采集板卡中噪声将影响读数的稳定性或测量的重复性。

在算法中通过对含有噪声的采样值取屡次平均，可以在某种程序上抑制噪声，也有助于补偿硬件的噪声抑制能力，以减少噪声。

§2.3 频率特性的频域分析
与时域分析不同，频域分析指是对动态信号在频率域进展分析，分析的结果是以频率为坐标的各种物理量的谱线和曲线，可得到各种幅值以频率为变量的频谱函数)
(
F。

频域分析中可求幅值谱、相位谱、功率谱与谱密度等。

频域分析中一个重要工具就是傅里叶变换(简称傅氏变换)，它包括了傅里叶级数和傅里叶积分。

对于一些己知函数，通过傅氏级数和傅污积分可给出解析解，再进展计算能得出一定准确程度的解答。

而根据实际信号曲线一般不能写出准确的数学函数表达式。

因此，往往要把实际曲线逐点的读数离散化后再进展计算。

借助计算机处理处理信号时，由于计算机不能对连续曲线进展计算，就需先通过A/D转换器将曲线上各点读数离散化后再读入，也就是以一些断点来代替曲线后再计算，因此出现了所谓的“离散〞傅氏变换(DFT)，是一种数学近似算法。

在计算DFT的各种算法中，快速傅氏变换算法—FFT占有非常重要的地位，已成为现代频谱分析的常规手段，特别是引入计算机技术后，更是方便快捷而且直观准确的最优选择[5]。

第3章系统总体方案设计
§
虚拟频率特性测试仪由计算机、数据采集卡和相应的软件〔用LabVIEW 开发的应用软件〕信号处理局部和存储局部组成。

结构如图3-1所示。

图3-1 虚拟扫频仪结构图
图为一般虚拟仪器的结构框图，在仿真时，设计中由于没有被测网络，所以在软件设计中我们用的滤波器代替这里的被测网络。

当接外部信号演示时，用搭好的压控电压源型滤波电路代替被测网络。

§3.2 扫频仪测量原理
对于一个电子部件，一个网络或一个系统的频率特性是可以用实验方法测试。

测试方法有点频测量法和扫频测量法。

点频测量法的方框图如图3-2所示。

测试时，信号源的频率由低至高逐点调节，幅度保持不变，同时分别读出电压表的数值。

然后把信号频率的变化定为横坐标，以电压幅度定为纵坐标，逐点画出各频率点对应的电压值，便可以描绘出平滑曲线，即得到被测系统的幅度频率特性曲线[6]。

图3-2点频法测量的方框图
扫频测量法是点频测量法的改良，其方框图如图3-3所示。

一方面，改良测试信号源，用扫频信号源把逐点调节频率改为逐点扫动频率；另一方面，改良接收信号的指示器，使信号随频率变动的轨迹用示波器直观地显示出来，从而直接得到被测系统的幅度频率特性曲线[7]。

通常把扫频信号发生器、峰值检波器、示波器、频标信号发生器组成一个整体，即为频率特性测试仪〔扫频仪〕。

图3-3扫频测量方框图
§3.3 用虚拟仪器实现的扫频仪的测量原理
虚拟频率特性测试仪的根本测量原理是使用随机信号正弦波作为激励信号，通过数据采集卡的模拟输出功能将激励信号加到被测网络上，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，计算随机信号的自功率谱和随机信号和响应信号的互功率谱，根据系统的特征，得到系统的幅频特性和相频特性[8]。

第4章系统硬件设计
§4.1 数据采集卡
§4.1.1 数据采集卡介绍
PCI2006卡分为：PCI 局部总线、模拟信号输入局部、A/D转换电路局部、D/A转换电路局部、开关量输入输出局部、计数器和FIFO存储器〔AD的缓存〕局部。

它是一种基于PCI总线的数据采集卡，可直接插在IBM-PC/AT 或与之兼容的计算机内的任一PCI插槽中，构成实验室、产品质量检测中心等各种领域的数据采集、波形分析和处理系统。

也可构成工业生产过程监控系统。

PCI2006板上装有14Bit分辨率的A/D转换器和12位D/A转换器。

为用户提供了16 双/32单的模拟输入通道和2 路模拟输出通道。

输入信号幅度可以经程控增益仪表放大器调到适宜的X围，保证最优转换精度。

程控增益可选择1、2、4、8〔PGA203〕或1、10、100、1000〔PGA202〕倍，A/D转换器输入信号X围:±5V、±10V(板上A/D转换器为AD7899-1，PCI2006)，0~5V、0~2.5V量程(板上A/D转换器为AD7899-2，PCI2006A)，D/A转换器输入信号X围:±5V、±10V、0~10V[9]。

§4.1.2 对数据采集转换盒的改装
本设计采用PCM数据采集转换盒。

实验室现有的此采集盒只有一个通道可以用〔只有一个通道内带上拉电阻〕，而本设计在演示时需同时采集两路信号，所以此采集盒满足不了需求，需对其进展改装，再改装一个通道，在其上接个500千欧的上拉电阻。

模拟输入信号的连接方式有单端输入方式和双端输入方式。

这里我们使用双端输入方式接法，它可以有效抑制共模干扰信号，提高采集精度。

在双端输入方式下，其所有AD通道的分配情况如表4-1。

表4-1双端输入方式下AD通道的分配
原始通道对通道序列原始通道对通道序列
正端IN+ 负端IN- 正端IN+ 负端IN-
CH0[IN00+] CH16[IN00-] CH0 CH8[IN08+]
CH24[IN08-
]
CH8
CH1[IN01+]
CH17[IN01-
] CH1 CH9[IN09+]
CH25[IN09-
]
CH9
CH2[IN02+]
CH18[IN02-
] CH2 CH10[IN10+]
CH26[IN10-
]
CH10
CH3[IN03+]
CH19[IN03-
] CH3 CH11[IN11+]
CH27[IN11-
]
CH11
CH4[IN04+]
CH20[IN04-
] CH4 CH12[IN12+]
CH28[IN12-
]
CH12
CH5[IN05+]
CH21[IN05-
] CH5 CH13[IN13+]
CH29[IN13-
]
CH13
CH6[IN06+]
CH22[IN06-
] CH6 CH14[IN14+]
CH30[IN14-
]
CH14
CH7[IN07+]
CH23[IN07-
] CH7 CH15[IN15+]
CH31[IN15-
]
CH15
PCI2006板可按图4-1连接成模拟电压双端输入方式，可以有效抑制共模干扰信号，提高采集精度。

8路模拟输入信号正端接到IN00+～IN15+端，其模拟输入信号负端接到IN00-～IN15-端，并在距离XS1插座近处，在IN00-～IN15-端与AGND端应各接一只几十KΩ至几百KΩ的电阻，为仪表放大器输入电路提供偏置。

而现有的采集盒内只有0通道接有此上拉电阻，所以准备对1通道进展改装，接线法按图4-1所示。

现场信号
现场信号
图4-1 双端输入方式
§4.2 滤波电路的设计与搭建
设计要求：截止频率f c =2000Hz,纹波幅度ΔK p=0.5dB,通带增益K p=2的二阶压控电压源型巴特沃斯高通滤波器[10]，电路如图4-2所示。

图4-2 二阶压控电压源型高通有源滤波器电路
〔1〕电容C 1确实定
由f c =2000Hz ，查表4-2得：可取C 1µF 。

表4-2 二阶有源滤波器设计电容选择用表
f c /Hz <100 100~1000 (1~10)k (10~100)k >100k
C 1/µF
(1000~100)×
10-6
(100~10)×10-6
〔2〕电阻换标系数的计算
c 1
100
K f C
(4-1) 由式(4-1)计算得，K =10〔其中f c 以Hz 为单位，C 1以µF 为单位〕。

〔3〕归一化电阻值r i 确实定
由K p=2查表4-3得：r 1Ω，r 2Ω，r 3Ω，r 4Ω。

表4-3 二阶压控电压源型巴特沃斯高通滤波器设计用表
Kp 1 2 4 6 R 1/k Ω R 2/ k Ω R 3/ k Ω ∞ R 4/ k Ω 0 C 2/C 1
1
1
1
1
〔4〕电阻实际值的计算
i i R Kr (4-2)
由式(4-2)计算得：R 1Ω，R 2Ω，R 3Ω，R 4Ω。

〔5〕电阻、电容标称值确实定
R 1=18k Ω，R 2=14k Ω，R 3=28k Ω，R 4=28k Ω，C 2=C 1µF 。

硬件电路如图4-3所示。

图4-3 滤波电路
第5章系统软件设计
§结构
该虚拟频率特性测试仪软件模块主要分为参数设置模块、激励信号产生、数据采集、谱分析、滤波处理、波形显示、波形保存模块。

各模块之间的数据流图如图5-1所示。

图5-1各模块数据流图
§
有了hDevice设备对象句柄后，便可用InitDeviceProAD函数初始化AD 部件。

然后用StartDeviceProAD即可启动AD部件，开始AD采样，然后便可用ReadDeviceProAD_NotEmpty反复读取AD数据以实现连续不连续采样。

当您需要暂停设备时，执行StopDeviceProAD，当您需要关闭AD设备时，ReleaseDeviceProAD便可帮您实现〔但设备对象hDevice依然存在〕[11]。

具
体执行流程如图5-2所示。

图5-2 非空查询方式AD采集实现过程
§5.3 激励信号产生模块
传统频率特性测试仪一般使用LC 扫频振荡器产生扫频信号，即被测系统或网络〔电路〕的激励信号，扫频信号一般为频率连续可调的交变信号。

而在虚拟仪器环境下，扫频所需的激励信号如此是在计算机中以软件方法产生、并经D/A 转换后得到的，信号类型更为广泛[12]。

本设计采用均匀白噪声作为仿真激励信号，之所以选均匀白噪声信号，是因为虚拟的外部设备是滤波器，白噪声的滤波效果比拟明显；而且白噪声的频率不定，防止了在运行时不断的手动调节频率。

激励信号的产生程序如 图5-3所示。

图5-3 激励信号发生程序设计框图
§5.4 信号谱分析模块
根据虚拟频率特性测试仪的测量原理与算法，采用互功率谱的方法。

首先使用Cross Spectrum VI 得到激励信号与响应信号的互功率谱，同时使用FFT Power Spectrum VI 得到激励信号的自功率谱，然后根据式(5-1)和式(5-2)就可以得到系统的幅频响应和相频响应[13-15]。

程序见附录Ⅰ与附录Ⅱ。

()()
()
XY X
j j j
P e H e
P e ωω
ω
=
(5-1)
()
()()XY X arctan j j j P e e
P e ω
ω
ωϕ⎛⎫
⎪= ⎪⎝
⎭
(5-2)
§5.5 滤波处理模块
在利用随机噪声作为激励信号求网络的频率特性时，通常实验得到的曲线需要做适当的处理。

本虚拟仪器首先使用LabVIEW 自带的数字IIR 滤波器 VI 对所得到的响应频率做中值滤波，以剔除曲线中较大的毛刺。

中值滤波在实验数据处理中应用较多，它可用于剔除数据曲线上的毛刺。

其定义如下：
设滤波窗口的长度为n=2k+1或n=2k 观测值个数为M(M>>n)观测值为。

)(,),(),(21M t u t u t u ⋯当窗口在观测序列上移动时，标准中值滤波器的输出为 i k 1[()](),median u t u t +=n =2k +1 (5-3) i k k 1[()]0.5[()()],median u t u t u t +=+n =2k (5-4)
其中，表示窗口内n =2k +1〔或2k 〕个观测值中第k 个最大或最小数值，即k 次序统计。

根据上述定义，窗口n =2k +1的一维中值滤波方法的输出i ()X t 与输入i ()u t 的关系为
i i-k i i+k ()[(),,(),,()]X t median u t u t u t =⋯⋯ (5-5)
全中值滤波方法窗口长度n =2k +1，如果脉冲信号宽度小于或等于k 滤波后该脉冲将被去除。

利用中值滤波方法的这个性质，能够在去除脉冲噪声的同时保护信号的细节。

在实际使用时，滤波窗口长度选择要适当，假如长度过小，可能起不到去除干扰的作用；而长度过大，会造成采样数据的时延过大，致使系统性能变差[16]。

激励信号和经滤波后的响应信号如图5-4所示。

图5-4激励信号与响应信号
§模块
完成以上步骤后已经可以得出被测信号的频率特性，在此我们添加一个数据保存模块是为了更好的完成其功能，方便保存和打印。

程序框图如图5-5所示。

.
图5-5数据存储程序框图
§
程序如图5-6所示。

图5-6 打印结果程序
§
传统的台式仪器通常是在前面板设置一些旋钮和按键，通过人工操纵这些旋钮和按键来调整测量参数。

除了这种本地控制方式之外，多数台式仪器还配备有GPIB接口以与一个内置的控制器，以实现仪器的自动远程控制。

虚拟仪器的出现改变了传统的仪器控制方式。

虚拟仪器采用了基于图形用户接口〔GUI〕编程技术，在计算机屏幕上显示出各种很逼真的各种旋钮和按键等控件，用户使用鼠标或键盘操控控件，测试结果和仪器状态也以与传统面板类似的方式显示在计算机屏幕上，由于这种面板是以计算机软件的形式实现的，因此称之为软面板。

它是传统仪器的面板和软件界面的融合，且具有以下特性：
〔1〕多面板性
传统仪器的面板只有一个，它的上面布置着种类繁多的显示和操作元件，由此可能导致许多认读与操作的错误。

虚拟仪器可以通过在几个分面板上的操作来实现比拟复杂的功能，从而提高操作的正确性与便捷性。

〔2〕工艺的自由性
虚拟仪器面板上的显示元件和操作元件的种类与形式不受“标准件〞和“加工工艺〞的限制，它们由编程来实现。

设计者可以设计符合认知要求的显示元件、操作元件和面板的布局。

〔3〕自助性
虚拟仪器中用户可以借助帮助信息学会操作仪器，解决使用时遇到的问题。

面板中包括旋钮等控件，面板是虚拟仪器输入和输出数据的接口，用户可以直接用鼠标或键盘输入数据。

根据要求设计的频率特性测试仪的前面板如图5-7、图5-8、图5-9所示。

图5-7 主界面前面板
图5-8 数据采集前面板
数据采集程序可实现同时采集32路信号。

数据采集前面板左半局部可设置通道总数和采样频率，中间局部设置采集参数，右半局部设置各通道的增益。

word
图5-9频率响应显示前面板
这里我们所设计的频率响应显示前面板较为简洁，左上半局部为滤波项选择，左下半局部为运行控制按钮，右上局部为信号频率特性的显示，纵向是信号波形经调制后的幅度，横坐标是频率，右下局部是激励信号输入和输出的波形显示。

此外，前面板上还有其他按键，线性与对数按键是显示波形结果以线性或对数方式来表达的。

完毕后，可按“数据保存〞键进展保存。

第6章软件使用说明书
频率特性测试仪的测量系统的前面板有主界面、数据采集显示界面和频率响应显示界面，在程序运行过程中，这三个界面可以相互切换。

只有程序运行之后，频率响应显示界面才有图形显示。

主界面如图5-7所示，数据采集显示界面如图5-8所示，频率响应显示界面如图5-9所示。

操作步骤如下：
1．程序运行后，点击“进入系统〞按钮，会自动跳转入采集显示界面。

2．在数据采集显示界面上选择通道总数、采样频率和采集方式。

通道数可以在1-32之间选择，本设计仅使用2个通道即可。

采样频率的值可以扳动旋钮，也可以直接输入。

3．采集数据设置好后，单击“进入显示〞按钮，进入频率响应显示界面。

4．单击“开始〞，频率响应曲线开始动态显示，同时“开始〞按钮自动变为“运行中〞按钮，如需停止可按下“运行中〞按钮。

这时可以根据需要点击按钮。

可按下“仿真信号〞、“外部信号〞进展信号选择。

当选择外部信号时，使用采集卡的两个通道将激励信号和网络输出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，并显示在屏幕上。

在“滤波项选择〞中设置滤波器参数。

修改“阶数〞，如此绿色曲线会跟着改变，并且有红色和绿色指示灯是否与期望值相一致。

红色表示异常，绿色表示未超过允许值，是正常的。

点击“数据保存〞，会弹出保存对话框，如图6-1所示，随意选择保存路径，其会自动生成一个文件存储数据。