二阶网络频响特性

1、 沈阳理工大学课程设计专用纸 noiii 成 绩 评 定 表学生姓名班级学号专 业测控技术与仪器课程设计题目二阶网络频响特性评语组长签字：成绩日期 20 年 月 日课程设计任务书学 院信息学院专 业测控技术与仪器学生姓名张丽良班级学号0903020228课程设计题目网络的频响特性分析二阶系统的频响性分析3实践教学要求与任务:1、学习labview软件知识及应用2、学习并研究信号分析与处理课题有关理论3、利用labview编程，完成相应的信号分析与处理课题4、写出课程设计报告,打印程序，给出运行结果工作计划与进度安排:第一周：周一：1、布置课程设计任务、要求 2、每人一题 周二-周五：利用lab

2、view编程，完成相应的信号分析与处理课题：1、学习labview软件知识及应用 2、学习并研究信号分析与处理课题有关理论 3、利用labview编程，完成相应的信号分析与处理课题第二周：周一-周四： 1、上机编程、调试 2、检查编程、运行结果 3、撰写课程设计报告书 周五： 答辩，上交报告。指导教师： 201 年 月 日专业负责人：201 年 月 日学院教学副院长：201 年 月 日目 录目 录i1 引言12 虚拟仪器开发软件labview入门22.1 labview介绍22.2 利用labview编程完成习题设计33利用labview实现网络的频响特性之二阶系统的频响特性分析的设计213.

3、1网络的频响特性的基本原理213.2网络的频响特性的编程设计及实现213.3运行结果及分析23总结25参考文献26沈阳理工大学 沈阳理工大学课程设计专用纸 no271 引言labview是一种程序开发环境，由美国国家仪器（ni）公司研制开发的，类似于c和basic开发环境，但是labview与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而labview使用的是图形化编辑语言g编写程序，产生的程序是框图的形式。尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器。用户可以根据自己的需要定义和制造各种

4、仪器。与 c 和 basic 一样，labview2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。labview2的函数库包括数据采集、gpib、串口控制、数据分析、数据 labview标志显示及数据存储，等等。labview2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。 labview2（laboratory virtual instrument engineering workbench）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 labvie

5、w 2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 2的程序模块。沈阳理工大学2 虚拟仪器开发软件labview入门2.1 labview介绍虚拟仪器技术是仪器技术和计算机技术深层次相结合的产物。从20世纪80年代起，虚拟仪器逐渐被工业界和学术界所认识。经过十几年的发展，它已成为21 世纪测试技术和仪器技术发展的主要方向，它的出现，使测量仪器和计算机之间的界线消失，是仪器领域的一次革命 虚拟仪器系统是由计算机、应用软件和仪器硬件三大要素构成的。软件技术是虚拟仪器的核心技术。常用的虚拟仪器用开发软件labview。 labvie

6、w是一个划时代的图形化编程系统，它提供了一套全新的程序编写方法，用于测试与测量、数据采集与控制，及过程监控等方面，可通过图形化前面板来控制系统，并显示所得结果。labview在测试、测量和自动化等领域具有最大的优势，因为labview提供了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示和存储。用户可以在数分钟内完成一套完整的从仪器连接、数据采集到分析、显示和存储的自动化测试测量系统。它被广泛地应用于汽车、通信、航空、半导体、电子设计生产、过程控制和生物医学等各个领域。2.2 利用labview编程完成习题设计1. 写一个类正弦波发生器，要求频率和幅度可调图2.1习题1前面板图 图2.2习题1程序面板

7、图2.2.2习题3.1新建一个vi，进行如下练习：任意放置几个控件在前面板，改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。在vi前面板和后面板之间进行切换，并排排列前面板和后面板窗口图2.2.2习题1前面板图图2.2.2习题1程序面板图2.2.3习题3.2 编写一个vi求三个数的平均值，如右图所示。要求对三个输入控件等间隔并右对齐，对应的程序框图控件对象也要求如此对齐。添加注释，分别用普通方式和高亮方式运行程序，体会数据流向。单步执行一遍图2.2.3习题2前面板图 图2.2.3习题2程序面板图 2.2.4习题4.1写一个vi判断两个数的大小，如右图所示：当ab时，指示灯亮 图2.2.4习题1前面板图图

8、2.2.4习题1程序面板图2.2.5 习题4.2写一个vi获取当前系统时间，并将其转换为字符串和浮点数。这在实际编程中会经常遇到。 图2.2.5习题2前面板图图2.2.5习题2程序面板图2.2.6 习题4.3写一个温度监测器，如右图所示，当温度超过报警上限，而且开启报警时，报警灯点亮。温度值可以由随即数发生器产生。 图2.2.6习题3前面板图图2.2.6习题3程序面板图2.2.7 习题4.5给定任意x, 求如下表达式的值图2.2.7习题5前面板图图2.2.7习题5程序板图2.2.8习题5.1利用顺序结构和timing面板下的tick count vi，计算for循环产生一个长度为20000点的

9、随机波形所需的时间。图2.2.8习题1前面板图图2.2.8习题1程序板图2.2.9习题5.2为第4章习题4添加一个while循环和定时器，实现连续的温度采集监测图2.2.9习题2前面板图图2.2.9习题2程序板图2.2.10习题5.3计算学生三门课（语文，数学，英语）的平均分，并根据平均分划分成绩等级。要求输出等级a,b,c,d,e。90分以上为a，8089为b，7079为c，6069为d，60分以下为e。图2.2.10习题3前面板图图2.2.10习题3程序板图2.2.11习题6.1为第5章的习题2连续温度采集监测添加报警信息，如下图所示，当报警发生时输出报警信息，例如“温度超限！当前温度78

10、.23”，正常情况下输出空字符串。图2.2.11习题1前面板图图2.2.11习题1程序板图2.2.12习题6.2将一些字符串和数值转换成一个新的输出字符串，输出的字符串gpib命令字符串，他可以用来与串口仪器进行通信，如图图2.2.12习题2前面板图图2.2.12习题2程序板图2.2.13习题6.3用for循环创建一个数组，并用图形显示输出的数组。如下图所示：图2.2.13习题3前面板图图2.2.13习题3程序板图2.2.14习题6.4利用簇模拟汽车控制，如右图所示，控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速，转速油门*100，档位控制时速,时速档位*40，油量随vi运行时间减少。图

11、2.2.14习题4前面板图图2.2.14习题4程序板图2.2.15习题7.1利用随机数发生器仿真一个0到5v的采样信号，每200ms采一个点，利用实时趋势曲线实时显示采样结果。图2.2.15习题1前面板图图2.2.15习题1程序板图2.2.16习题7.2在习题1的基础上再增加1路电压信号采集，此路电压信号的范围为5到10v。图2.2.16习题2前面板图图2.2.16习题2程序板图2.2.17习题7.3利用随机数发生器仿真一个0到5v的采样信号，每200ms采一个点，共采集50个点，采集完后一次性显示在waveform graph上。图2.2.17习题3前面板图图2.2.17习题3程序板图2.2

12、.18习题7.4在习题3的基础上再增加1路电压信号采集，此路电压信号的范围为5到10v，采样间隔是50ms，共采100个点。采样完成后，将两路采样信号显示在同一个waveform graph中。图2.2.18习题4前面板图图2.2.18习题4程序板图3利用labview实现网络频响特性之二阶系统频响特性设计3.1 网络的频响特性分析的的基本原理所谓“频响特性”是指系统在正弦信号激励之下稳态响应随信号频率的变化情况。这包括幅度随频率的响应以及相位随频率的响应两个方面，即幅频特性和相频特性。给定二阶系统，求出系统函数h(s),由 ，得到幅频特性和相频特性，当在0之间变化时，就得到幅频特性曲线和和相频特性曲线。3.2 3.1网络的频响特性的编程设计及实现3.3 运行结果及分析图3.1 运行结果图图3.2 运行结果图结果分析：二阶网络特性中， 幅值和相位随着电容和电阻的变化而变化，即随着极点的位置变化幅值和相位呈现不同的效果，运行结果与设计的思路大体一致。总结在二阶网络特性中，低频截止频率和高频截止频率相差几个数量级，不能在同一坐标系中显示，因此用两个示波器显示。 本课设的扩展内容就是我们可以改变r和c使其