基于LabVIEW的虛擬頻譜分析儀的設(shè)計與實現(xiàn)

帶通濾波器子模塊BandFilter．VI的功能引腳如圖10所示。顧名思義，帶通濾波器的意思就是頻率在某個范圍內(nèi)的波形可以通過，它比圖9中的低通濾波器就多了一個引腳Upper Cut-Off。

(5)數(shù)據(jù)保存子模塊
數(shù)據(jù)保存子模塊即SaveData．VI功能引腳如圖11所示。它把想要保存的數(shù)據(jù)處理成統(tǒng)一的格式，在系統(tǒng)退出時保存到文本文件中。

其中，只有兩個引腳是輸出端，即string和系統(tǒng)日期和時間，分別代表格式化輸出的字符串和系統(tǒng)當(dāng)期日期和時間。輸出端string在系統(tǒng)自動存儲文件中的一條記錄格式如下：
周期平均值：-0.258667正峰值：2.845332信號均方根值：2.845332 3dB帶寬：392.968235．
2007年8月21日12:21:32。其中，周期平均值表示波形信號在一個周期內(nèi)的信號平均值；正峰值表示波形信號達(dá)到的最大幅度值；信號均方根值表示波形信號按均方根公式求出的值；3dB帶寬表示通過子VI求出的帶寬幅度值；最后一個代表的是存儲該條記錄的日期和時間。其中主要用到LabVIEW提供的Format函數(shù)，通過把多個中文字符串和一個數(shù)字通過Fromat函數(shù)格式化到同一個字符串string中輸出，從而為系統(tǒng)退出時保存數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備，因為若是把保存數(shù)據(jù)放到while循環(huán)里，則會因一直提示保存數(shù)據(jù)而導(dǎo)致程序死循環(huán)。
圖11中，有六個輸入端引腳，其中RMS引腳表示信號的周期平均值，Positive Peak引腳表示正向最大峰值，CycleAverage引腳表示信號均方根值，detected frequencies引腳是指檢測到的頻率，而3db帶寬引腳和上限帶寬引腳是通過嵌套的―個子Ⅵ即Compute 3db bandwidth.VI計算出來的。

3 結(jié)語
基于LabVIEW編程環(huán)境下的虛擬頻譜分析儀主要實現(xiàn)了時域分析和頻域分析兩個功能。信號的時域分析主要是測量測試信號經(jīng)濾波處理后的特征值，這些特征值以一個數(shù)值表示信號的某些時域特征，是對測試信號最簡單直觀的時域描述。將測試信號采集到計算機(jī)后，在測試VI中進(jìn)行信號特征值處理，并在測試VI前面板上直觀地表示出信號的特征值，可以給測試VI的使用者提供一個了解測試信號變化的快速途徑。信號的特征值分為幅值特征值、時間特征值和相位特征值，本文對幅值特征值的分析進(jìn)行了設(shè)計。
信號的頻域分析就是根據(jù)信號的頻域描述來估計和分析信號的組成和特征量。也就是研究信號的頻率結(jié)構(gòu)，即求取其分量的幅值、相位按頻率的分布規(guī)律，并建立以頻率為橫軸的各種譜。對于周期信號可將其展開為傅立葉系數(shù)，其頻譜具有離散性、諧波性和收斂性；對于非周期信號可用頻譜密度函數(shù)分析其頻率構(gòu)成，其頻譜具有連續(xù)性。
頻域分析包括頻譜分析、功率譜分析、相干函數(shù)分析以及頻率響應(yīng)函數(shù)分析。本文實現(xiàn)了頻譜分析，即信號的幅頻特性和相頻特性。