信号处理PPT课件

“逐点”子选板
16
11.9 课堂案例——继电器控制开关信号
本实例演示使用继电器Express VI开关信号，运行程序后调整按钮的开关， 控制信号在图表中的显示。 1．设置工作环境 2.输出仿真信号 3.信号操作 4.信号运算 5.运行程序
修改注释
17
前面板 波形图1
程序框图
波形图2
18
11.10 课后习题
6
波形测量子选板
11.2.1 基本平均直流-均方根
从信号输入端输入一个波形或数组，对其加窗，根据平均类型输入端口的值 计算加窗口信号的平均直流及均方根。信号输入端输入的信号类型不同，将使 用不同的多态VI实例。
基本平均直流-均方根VI
7
11.2.2 FFT频谱（幅度-相位）
计算时间信号的FFT频谱。FFT频谱的返回结果是幅度和相位。时间信号输入端 输入信号的类型决定使用何种多态VI实例。
第11章 信号处理
1
11.1 波形调理
波形调理主要用于对信号进行数字滤波和加窗处理。波形调理VI节点位于 “函数选板”→“信号处理”→“波形调理”子选板中，
波形调理子选板
11.1.1 数字FIR滤波器
数字FIR滤波器可以对单波形和多波形进行滤波。如果对多波形进行滤波， 则VI将对每一个波形进行相同的滤波。信号输入端和FIR滤波器规范输入端 的数据类型决定了使用哪一个VI多态实例。
下面对配置卷积和相关窗口中的选项进行介绍。 （1）信号处理 （2）结果预览
配置卷积和相关Express VI
12
11.3.2 课堂练习——卷积运算信号波 练习卷积和相关Express VI的使用。
程序前面板
程序框图
11.4 窗
“窗”选板中的VI使用平滑窗对数据加窗处理。该选板中的VI可以返回一 个通用LabVIEW错误代码或者特殊信号处理错误代码。信号运算VI在“函数选 板”→“信号处理”→“窗”子选板中
1．滤波器在虚拟仪器中有什么应用？
2．滤波器包括哪些VI？ 3．频谱测量有哪些分类？
4．波形如何进行测量？ 5．数字FIR滤波器有什么功能？
波形图3
6．设计配置为带通滤波器，低截止频率为10Hz，高截止频率为15Hz滤波器
信号。
7．设计并测量添加白噪声的仿真信号的幅值和采样信息。
8．在波形图中叠加显示椭圆滤波器和贝塞尔滤波器。
“变换”子选板
15
11.8 逐点
传统的基于缓冲和数组的数据分析过程是：缓冲区准备、数据分析、数据输 出，分析是按数据块进行的。由于构建数据块需要时间，因此使用这种方法难 以构建实时的系统。在逐点信号分析中，数据分析是针对每个数据点的，一个 数据点接一个数据点连续进行的，数据可以实现实时处理。使用逐点信号分析 库能够跟踪和处理实时事件，分析可以与信号同步，直接与数据相连，数据丢 失的可能性更小，编程更加容易，而且因为无须构建数组，所以对采样速率要 求更低。
9．使用基本函数发生器VI节点产生方波和三角波，将卷积和相关Express VI
幅值和电平测量Express VI
配置幅值和电平测量
9
11.3 信号处理
使用信号运算选板中的VI进行信号的运算处理。信号运算VI在“函数选 板”→“信号处理”→“信号运算”子选板中。
信号运算选板上的VI节点的端口定义都比较简单，因此使用方法也比较简 单，下面只对该选板中包含的两个Express VI 进行介绍。
“窗”子选板
“滤波器”子选板
14
11.7 变换
“谱分析”子选板
使用变换VI进行信号处理中常用的变换。基于FFT的LabVIEW变换VI使用不同的
单位和标尺。变换选板上的VI可以返回一个通用LabVIEW错误代码或一个特定的
信号处理代码。变换VI在“函数选板”→“信号处理”→“变换”子选板中。
“变换”选板中的VI节点的使用方法都比较简单，单个节点的使用方法不再叙述。
2
数字FIR滤波器
FIR滤波器规范和可选FIR滤波器规范
11.1.2 课堂练习——对正弦波信号进行数字滤波
演示数字FIR滤波器的使用。
前面板
程序框图
3
11.1.3 连续卷积（FIR）
将单个或多个信号和一个或多个具有状态信息的kernel相卷积，该节点可以 连续调用。
连续卷积（FIR）
11.1.4 滤波器
11.3.1 卷积和相关
“卷积和相关Express VI”用于在输入信号上进行卷积、反卷积、相关操作。 该Express VI的图标也可以像其他Express VI图标一样改变显示样式。
“信号运算”子选板
卷积和相关Express VI
10
2019/9/22
11
卷积和相关Express VI放置在程序框图上后，将显示配置频谱测量窗口。 在该窗口中，可以对卷积和相关Express VI的各项参数进行设置和调整。
13
11.5 滤波器
使用滤波器VI进行IIR、FIR和非线性滤波。滤 波器选板上的VI可以返回一个通用LabVIEW错误 代码或一个特定的信号处理代码。滤波器VI在“ 函数选板”→“信号处理”→“滤波器”子选板 中。
11.6 谱分析
使用谱分析分析VI节点进行基于数组的谱分析 。谱分析选板上的VI可以返回一个通用LabVIEW 错误代码或一个特定的信号处理代码。谱分析VI 在“函数选板”→“信号处理”→“谱分析”子 选板中
FFT频谱（幅度-相位）VI
11.2.3 课堂练习——分析频谱相位
练习FFT频谱（幅度-相位）VI的使用
查看端口输入控件 平均参数输入控件
VI的前面板
程序框图
8
11.2.4 幅值和电平测量
幅值和电平测量Express VI用于测量电平和电压。该Express VI的图标也可以 像其他Exp器和窗对信号进行处理。在“函数选板 ”→“Express”→“信号分析”子选板中也包含该VI。
滤波器
4
配置滤波器窗口
11.1.5 课堂练习——对正弦信号进行仿真滤波
演示滤波器Express VI的使用。
5
前面板
滤波器的配置
程序框图
11.2 波形测量
使用波形测量选板中的VI进行最基本的时域和频域测量，例如直流，平均值， 单频频率/幅值/相位测量，谐波失真测量、信噪比及FFT测量等。波形测量VI在 “函数选板”→“信号处理”→“波形测量”子选板中