基于labview的频谱分析仪

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1、基于LabVIEW的频谱分析仪姓名：***学号：*********专业：机械工程2015年12月20日基于LabVIEW的频谱分析仪摘要----------------------------------------------2引言----------------------------------------------2第一章设计任务及思路----------------------------31.设计任务2.设计思路第二章LabVIEW的简介----------------------------3第三章虚拟频谱分析仪的前面板设计--------------

2、--4第四章程序框图的设计----------------------------61.仿真信号的产生及各种干扰噪声的叠加2.对信号进行滤波和加窗函数处理3.对信号进行时域分析、频域分析及谐波分析第五章结束语-----------------------------------13参考文献-----------------------------------------1413摘要：介绍了基于LabVIEW的频谱分析仪的设计和实现。整个系统由虚拟信号发生器模块和频谱分析模块两部分组成。虚拟信号发生器模块能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波等标准信号，并且可以叠加各种干

3、扰噪声；频谱分析模块主要是对上述信号进行滤波和加窗函数处理，输出处理后的波形，同时进行时域分析、频域分析以及谐波分析。关键词：LabVIEW；频谱分析引言频谱分析仪是信号频域分析的重要工具,能提供时域观测中所不能看到的独特信号,如正弦信号的频谱纯度、非正弦波的频谱、谐波失真等,也是电子产品研发、生产、检验的常备工具,需求十分广泛。传统频谱分析仪价格昂贵、体积较大、功能固定,使其应用场合受到一定限制。虚拟仪器把测试技术与计算机技术结合起来,由软件实现信号采集、分析处理、结果显示等功能。图形化的程序设计编程简单、直观、开发效率高。随着虚拟仪器技术的不断发展，图形化的编程语

4、言必将成为测试和控制领域内敲有前途的发展方向。13第一章设计任务及思路1.设计任务（1）仿真产生各种信号，频率幅值可调；（2）可以叠加各种干扰噪声；（3）对上述信号进行滤波和加窗函数处理；（4）显示输出波形，同时进行时域分析、频域分析及谐波分析。2.设计思路设计思路如下图1所示。仿真信号的产生信号的处理信号的输出图1第二章LabVIEW的简介LabVIEW是一种程序开发环境，由美国13国家仪器（NI）公司研制开发，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的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析

5、、数据显示及数据存储，等等。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（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是LabVIEW的程序模块。LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）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，可以通过

6、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。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。第三章虚拟频谱分析仪的前面板设计前面板、后面板的设计分别如图2、图3所示。13图213图3虚拟频谱分析仪前面板主要是由频谱显示器组成。这个程序放在一个大的While循环中，这个循环是由采样触发开关控件来控制，当控件输出的信号为真时，循环会一直持续下去，否者循环结束。最后将采集到的数值送到各种频谱分析模块

7、，得出采集数据的动态变化量输出显示。第四章程序框图的设计131.仿真信号的产生及各种干扰噪声的叠加信号生成VI库里提供了两个信号生成ExpressVI可快速生成所需要的信号，它们分别是“仿真信号”和“仿真任意信号”。在这里采用“仿真信号”来仿真产生各种信号。仿真信号ExpressVI的适用场合与基本信号的生成类似，可以根据指定参数生成正弦波、三角波、方波、锯齿波、直流信号等几种基本类型的信号。在框图上放入改VI后，弹出的配置对话框如图4所示。图413从对话框中不仅可以配置基本的信号类型、频率、初始相位、幅度、偏移量、采样率等参数，还可以选择是否叠加上