labwindowscvi4 信号的产生、分析和处理.ppt

1、LabWindows/CVI教程(4) 信号仿真与分析 主讲：乔立岩 Email: (交作业） MSN: （在线交流） Tel: 86413532 ext. 8611 （逸夫楼611）,2020/9/23,数据采集的功能,2020/9/23,信号分类,信号根据其所传递的有用信息进行分类,信号,2020/9/23,采样定理,Nyquist 原理 采样率 2倍的最高频率 需要考虑的参数：AD或DA的精度、采样率、通道数等,2020/9/23,信号产生 正弦波 SineWave, SinePattern AnalysisLibErrType SineWave (int Number_of_Eleme

2、nts double Amplitude, double Frequency, double *Phase, double Sine_Wave); SineWave (128, 1.0, 1.0/128.0, ,2020/9/23,锯齿波SawtoothWave AnalysisLibErrType SawtoothWave (int Number_of_Elements, double Amplitude, double Frequency, double *Phase, double Sawtooth_Wave); SawtoothWave (128, 1.0, 1.0/128, ,202

3、0/9/23,噪声 GaussNoise, WhiteNoise AnalysisLibErrType GaussNoise (int Number_of_Elements, double Standard_Deviation, int Seed, double Gaussian_Noise); GaussNoise (128, 1.0, 0, noiseData); AnalysisLibErrType WhiteNoise (int Number_of_Elements, double Amplitude, int Seed, double Noise); WhiteNoise (128,

4、 1.0, 0, noiseData); 方波 SquareWave AnalysisLibErrType SquareWave (int Number_of_Elements, double Amplitude, double Frequency, double *Phase, double Duty_Cycle, double Square_Wave) SquareWave (128, 1.0, 1.0/128.0, ,2020/9/23,信号处理 频域 频谱分析 AnalysisLibErrType FFT (double Array_X_(Real), double Array_X_(

5、Imaginary), int Number_of_Elements); FFT (data_r, data_i, 1024); AnalysisLibErrType Spectrum (double Array, int Number_of_Elements); Power Spectrum = FFTX*2/n*2 Spectrum (data, 1024); 时域 卷积：Convolve 差分：Difference 积分：Integrate,2020/9/23,数字滤波,数字滤波器用于改变或消除不需要的波形。它是应用最广泛的信号处理工具之一。两种数字滤波器分别是：FIR（有限脉冲响应）和

6、IIR（无限脉冲响应）滤波器。FIR滤波器可以被设计成线性相位滤波器。IIR滤波器有很好的幅值响应，但是无线性相位响应。 滤波器种类：低通、带通、带阻、高通 IIR数字滤波: Bessel, Butterworth, Chebyshev, Elliptic AnalysisLibErrType Bw_BPF (const double Input_Array, int Number_of_Elements, double _Sampling_Frequency, double Lower_Cutoff_Freq, double Upper_Cutoff_Freq, int Order, dou

7、ble Output_Array); Bw_BPF (data, 1024, 10000, 100, 300, 5, data); FIR数字滤波,2020/9/23,窗函数,窗的类型: Blackman, Hamming, Hanning, Kaiser, 矩形 AnalysisLibErrType BkmanWin (double Array_X, int Number_of_Elements); BkmanWin (data, 128); AnalysisLibErrType HamWin (double Array_X, int Number_of_Elements); HamWin

8、(data, 128);,2020/9/23,统计分析 直方图 AnalysisLibErrType Histogram (const double Input_Array, int Number_of_Elements, double Base, double Top, int Histogram_Array, double Axis_Array, int Intervals); Histogram (data, 128, 0.0, 1.0, hist_array, axis_array, 5); 平均值 AnalysisLibErrType Mean (const double Input

9、_Array, int Number_of_Elements, double *Mean); Mean (data, 128, ,2020/9/23,数组操作 1维：排序，数组和，绝对值，线性运算 AnalysisLibErrType MaxMin1D (const double Input_Array, int Number_of_Elements, double *Maximum_Value, int *Maximum_Index, double *Minimum_Value, int *Minimum_Index); MaxMin1D (data, 128, 2维：极值，线性运算 矢量和

10、矩阵 实数矩阵 复数矩阵,2020/9/23,波形拟合 线性拟合 把实验数据拟合为一条直线yi=a0+a1*Xi 指数拟合 把数据拟合为指数曲线yi=a0*exp(al*Xi) 多项式拟合 把数据拟合为多项式函数： yi=a0+a1*XI+a2*Xi2 通用多项式拟合 与多项式拟合相同，但可以选择不同的算法，以获得更好的精度和准确性。 通用线性拟合 公式为yi=a0+a1*f1(Xi)+a2*f2(Xi),这里yi是参数a0, a1, a2等的线性组合。通用线性拟合也可以选择不同的算法来提高精度和准确度。例如：y=a0+a1*sin(X)是一个线性拟合。因为y与参数a0, a1有着线性关系。同样道理，多项式拟合也总是属于线性拟合，但是它可以采用一些特殊算法以提高拟合处理的速度和精度。,2020/9/23,插