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基于LabVIEW85的信号幅值特征值求取系统设计

发布时间:2020-06-30 20:58:07 阅读: 来源:地面砖厂家

0 引 言 LabVIEW是基于图形编译(Graphics,G)语言的虚拟仪器软件开发平台,具有数据采集、数据分析、信号生成、信号处理、输入/输出控制等功能。与传统编程采取的文本语言相比,LabVIEW使用G语言编程,界面更加友好直观,是一种直觉式图形程序语言。它有两个基本窗口,前面板窗口和流程图窗口,前面板窗口用于设置控制对象和显示对象,相当于常规仪器的显示屏幕或指针;流程图窗口用于编写和显示程序的图形源代码,相当于语言编程中的语句,它由各种能够完成一定功能的模块通过连接线连接而成。 信号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。在测试系统中往往用一些模拟仪器表来指示信号的特征值。将测试信号采集到计算机后,可以在测试虚拟仪器中进行信号特征值处理,并在其前面板上直观地表示出信号的特征值,可以给虚拟仪器的使用者提供一个了解测试信号变化的快速途径。现就基于LabVIEW对周期信号及随机信号幅值特征值求取系统进行设计。1 信号幅值特征值分析1.1 周期信号的幅值特征值 周期信号的幅值特征值常以峰值、峰-峰值、均值、均方值和有效值表示。 (1)峰值xp和峰-峰值xp-p 峰值xp指在一个周期内信号x(t)可能出现的最大绝对瞬时值,即:xp=|x(t)|max。 峰-峰值xp-p是指在一个周期内信号最大瞬时值xmax与最小瞬时值xmin之差的绝对值,即xp-p=|xmax-xmin|。 信号的峰值和峰一峰值给出了信号变化的极限范围,是选择测试装置的量程和动态范围的依据。 (2)均值μx 周期信号的均值表示信号变化的中心趋势,是信号的常值分量。 (3)均方值pav和有效值xrms 周期信号属于功率信号,其能量无限,平均功率它反映了信号功率的大小。 平均功率的平方根就是信号的有效值xrms,即:

本文引用地址: 1.2 随机信号的幅值 (1)均值μx是指各态历经随即信号的样本函数x(t)在观测时间T上的平均值,即:

它表示随机信号的常值分量,是随机信号波动的中心值,描述了随机信号的静态分量。 (2)方差σx2描述随机信号的幅值波动程度。用样本函数x(t)偏离均值μx的平方均值表示,即:

它是分析随机信号的重要参数。信号波动的范围愈大,则σx电愈大。可见,标准差σx描述了随机信号的动态分量。 (3)均方值ψx2描述随机信号的强度,它是样本函数x(t)的平均值,即:

它代表信号的平均功率。

2 LabVIEW实现信号幅值特征值求取2.1 LabVIEW实现周期信号幅值特征值求取 用Express VI中的幅值和电平测量VI最为简单有效。它的达到路径是函数→信号分析→幅值和电平测量如图1所示。

参数对话框中共划分4个区域,分别是要求进行的幅值特征值求取的项目、当前信号幅值特征值求取的结果、输入信号预览窗口和加窗后信号预览窗口。其中,最重要的是幅值特征值求取的项目设置。 用Express信号发生器产生一个仿真信号,其参数设置如图2所示。这是个具有直流偏置和泊松噪声干扰的三角波信号。用幅值和电平测量检测其能够检测的所有幅值特征值的测试VI的前后面板示图,如图3所示。

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