虚拟仪器及labview第七章

1、虚拟仪器虚拟仪器第1页u7.1 概述u7.2 虚拟仪器中待测信号产生途径u7.3 数学分析u7.4 数字信号处理虚拟仪器虚拟仪器第2页虚拟仪器虚拟仪器第3页传统仪器传统仪器待测模拟信号信号处理前置预处理数据显示信号输入硬件电子系统A/D转换数字信号处理数据显示信号产生信号输出手动/模拟信号控制待测模拟信号输出模拟信号D/A转换计算机数字信号控制数字信号产生输出模拟信号Classical InstrumentVirtual Instrument(VI)计算机DAQ卡利用计算机强大、高效的数字信号处理和控制能力，配合高速高精度A/D、D/A转换卡，实现与传统专用仪器相同乃至更强的功能，组成虚拟仪器

2、前置预处理对比测量显示类仪表测量显示类仪表输出控制类仪表输出控制类仪表1.1 虚拟仪器概述虚拟仪器概述虚拟仪器虚拟仪器第4页虚拟仪器虚拟仪器第5页u 所谓信号分析就是采用各种物理的或数学的方法提取有用所谓信号分析就是采用各种物理的或数学的方法提取有用信息的过程，而信号的描述方法提供了对信号进行各种不信息的过程，而信号的描述方法提供了对信号进行各种不同变量域的数学描述，表征了信号的数据特征，它是信号同变量域的数学描述，表征了信号的数据特征，它是信号分析的基础。通常以四个变量域来描述信号，即分析的基础。通常以四个变量域来描述信号，即时间域时间域（简称时域）、频率域（简称频域）、幅值域和时延域（简称

3、时域）、频率域（简称频域）、幅值域和时延域。以以时间作为自变量的信号表达，称为信号的时域描述时间作为自变量的信号表达，称为信号的时域描述。时域描述。时域描述是信号最直接的描述方法，它反映了信号的幅值随时间变化的过是信号最直接的描述方法，它反映了信号的幅值随时间变化的过程，从时域描述图形中可以知道信号的时域特征参数，即周期、程，从时域描述图形中可以知道信号的时域特征参数，即周期、峰值、均值、方差、均方值等。它们反映了信号变化的快慢和波峰值、均值、方差、均方值等。它们反映了信号变化的快慢和波动情况，因此时域描述比较直观、形象、便于观察和记录。动情况，因此时域描述比较直观、形象、便于观察和记录。虚拟

4、仪器虚拟仪器第6页以信号的以信号的频率作为自变量频率作为自变量的信号表达，称为信号的频域描述。信的信号表达，称为信号的频域描述。信号的频域描述可以揭示信号的频率结构，即号的频域描述可以揭示信号的频率结构，即组成信号的各频率分组成信号的各频率分量的幅值、相位与频率的对应关系量的幅值、相位与频率的对应关系，因此在动态测试技术中得到，因此在动态测试技术中得到广泛应用。例如对振动、噪声等信号进行频域描述，可以从频域广泛应用。例如对振动、噪声等信号进行频域描述，可以从频域描述图形描述图形频谱图中观察到该振动或噪声是由哪些不同的频率频谱图中观察到该振动或噪声是由哪些不同的频率分量组成、各频率分量所占的比例

5、、以及哪些频率分量是主要的，分量组成、各频率分量所占的比例、以及哪些频率分量是主要的，从而找出振动或噪声源，以便排除或减小有害振动或噪声。从而找出振动或噪声源，以便排除或减小有害振动或噪声。信号的信号的幅值域描述是以信号幅值为自变量的信号表达方式幅值域描述是以信号幅值为自变量的信号表达方式，它反，它反映了信号中不同强度幅值的分布情况，常用于随机信号的统计分映了信号中不同强度幅值的分布情况，常用于随机信号的统计分析。由于随机信号的幅值具有随机性，通常用概率密度函数来描析。由于随机信号的幅值具有随机性，通常用概率密度函数来描述，概率密度函数反映信号幅值在某一范围内出现的概率，提供述，概率密度函数反

6、映信号幅值在某一范围内出现的概率，提供了随机信号沿幅值域分布的信息，它是随机信号的主要特征参数了随机信号沿幅值域分布的信息，它是随机信号的主要特征参数之一。之一。以时间和频率的联合函数来同时描述信号在不同时间和频率的能以时间和频率的联合函数来同时描述信号在不同时间和频率的能量密度或强度，称为信号的时延描述量密度或强度，称为信号的时延描述。它是非平稳随机信号分析。它是非平稳随机信号分析的有效工具，可以同时反映其时间和频率信息，揭示非平稳随机的有效工具，可以同时反映其时间和频率信息，揭示非平稳随机信号所代表的被测物理量的本质，常用于图像处理、语音处理、信号所代表的被测物理量的本质，常用于图像处理、

7、语音处理、医学、故障诊断等信号分析中。信号的各种描述方法是从不同的医学、故障诊断等信号分析中。信号的各种描述方法是从不同的角度观察和描述同一信号，并不改变信号的实质。角度观察和描述同一信号，并不改变信号的实质。虚拟仪器虚拟仪器第7页虚拟仪器测试功能软件的主要内容虚拟仪器虚拟仪器第8页虚拟仪器虚拟仪器第9页虚拟仪器虚拟仪器第10页虚拟仪器虚拟仪器第11页虚拟仪器虚拟仪器第12页虚拟仪器虚拟仪器第13页虚拟仪器虚拟仪器第14页3种信号发生器比较虚拟仪器虚拟仪器第15页虚拟仪器虚拟仪器第16页虚拟仪器虚拟仪器第17页虚拟仪器虚拟仪器第18页虚拟仪器虚拟仪器第19页虚拟仪器虚拟仪器第20页Eval Formula Node例例1：计算：计算yKxb(K=1,b=1)虚拟仪器虚拟仪器第21页虚拟仪器虚拟仪器第22页虚拟仪器虚拟仪器第23页虚拟仪器虚拟仪器第24页虚拟仪器虚拟仪器第25页例：对高斯噪声进行统计分析虚拟仪器虚拟仪器第26页 首先通过Gaussian White Noise. vi产生一个2000点的满足高斯分布的随机数序列，然后通过Create Histogram和Statistic两个Express VI对该随机