实验一-LabVIEW中的信号分析与处理.pdf
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2023-05-25
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实验一 LabVIEW 中的信号分析与处理
一、实验目的：
1、熟悉各类频谱分析 VI 的操作方法；
2、熟悉数字滤波器的使用方法；
3、熟悉谐波失真分析 VI 的使用方法。
二、实验原理：
1、信号的频谱分析是指用独立的频率分量来表示信号； 将时域信号变换到频域，以显示在
时域无法观察到的信号特征，主要是信号的频率成分以及各频率成分幅值和相位的大小，
LabVIEW 中的信号都是数字信号，对其进行频谱分析主要使用快速傅立叶变换(FFT)算法：
·“FFT Spectrum(Mag-Phase).vi”主要用于分析波形信号的幅频特性和相频特性，其输出
为单边幅频图和相频图。
·“FFT.vi”以一维数组的形式返回时间信号的快速傅里叶运算结果，其输出为双边频谱图，
在使用时注意设置 FFT Size 为 2 的幂。
·“Amplitude and PhaseSpectrum .vi”也输出单边频谱，主要用于对一维数组进行频谱
分析，需要注意的是，需要设置其 dt（输入信号的采样周期）端口的数据。
2、数字滤波器的作用是对信号进行滤波，只允许特定频率成份的信号通过。滤波器的主要
类型分为低通、高通、带通、带阻等，在使用LabVIEW 中的数字滤波器时，需要正确设置滤
波器的截止频率（注意区分模拟频率和数字频率）和阶数。
3、“Harmonic Distortion Analyzer .vi”用于分析输入的波形数据的谐波失真度（THD），
该 vi 还可分析出被测波形的基波频率和各阶次谐波的电平值。
三、实验容：
(1) 时域信号的频谱分析
设计一个 VI，使用 4 个 Sine Waveform.vi（正弦波形）生成频率分别为10Hz、30Hz、50Hz、
100Hz，幅值分别为 1V、2V、3V、4V 的 4 个正弦信号（采样频率都设置为 1kHz，采样点数
都 设置 为 1000 点 ），将 这 4 个 正弦 信号相加 并 观察 其 时域 波 形，然 后 使用 FFT
Spectrum(Mag-Phase).vi 对这 4 个正弦信号相加得出的信号进行 FFT 频谱分析，观察其幅
频和相频图，并截图保存。
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