基于LabVIEW虛擬信號(hào)頻譜分析儀的設(shè)計(jì)

　　2.2加窗函數(shù)模塊

　　加窗函數(shù)模塊可由Scaled Time Domain Windows.vi模板來(lái)完成。該模板有兩個(gè)輸入和兩個(gè)輸出端。首先從輸入端輸入一個(gè)時(shí)域信號(hào)，再進(jìn)行窗體類型的選擇，可根據(jù)實(shí)際情況選擇不加窗、漢寧窗、漢明窗、布萊克曼窗、平頂窗等8種窗體，最后輸出一個(gè)已加窗的時(shí)域信號(hào)，這樣便可以減少窗口效應(yīng)帶來(lái)的柵欄效應(yīng)和泄漏問(wèn)題。

　　2.3功率譜轉(zhuǎn)換模塊

　　功率譜轉(zhuǎn)換模塊的功能是用Auto PowerSpectrum.vi模板來(lái)實(shí)現(xiàn)，該模塊有四個(gè)端口，分別是時(shí)域信號(hào)輸入端，時(shí)域間隔dt輸入端，頻域信號(hào)輸出端，頻域間隔d瀚出端。該模塊的功能是實(shí)現(xiàn)信號(hào)由時(shí)域向頻域的轉(zhuǎn)換。

　　2.4功率譜單位轉(zhuǎn)換模塊

　　功率譜單位轉(zhuǎn)換模塊的功能是由Spectrum Unit Conversion.vi模板來(lái)實(shí)現(xiàn)，該模塊有7個(gè)輸入端，2個(gè)輸出端。輸入端有頻譜類型的選擇，可以選擇功率譜、幅度譜、增益。對(duì)數(shù)／線性的選擇類型有：線性、dB、dBm。輸出顯示單位選擇可選擇的單位有：有效值、峰峰值、有效值的平方、峰峰值的平方等。輸出端是輸出頻譜和輸出頻譜單位。

　　2.5頻率峰值檢波子模塊

　　頻率峰值檢波子模塊的功能是由PowerFrequency Estimate.vi模板來(lái)實(shí)現(xiàn)，該模塊有5個(gè)輸入端和2個(gè)輸出端。輸入端有功率譜輸入、峰值頻率輸入、頻率間隔、以峰值頻率為中心的頻率搜索點(diǎn)數(shù)及窗常數(shù)。輸出端由頻率峰值輸出和頻率峰值能量輸出組成。該模塊用來(lái)求出頻譜的頻率峰值及峰值頻率點(diǎn)的功率估值。

　　2.6顯示模塊

　　顯示模塊可以選擇頻譜曲線顯示或時(shí)域信號(hào)顯示，還可以根據(jù)需要進(jìn)行線性或?qū)?shù)顯示。

　　2.7諧波峰值點(diǎn)測(cè)量模塊

　　通過(guò)諧波峰值點(diǎn)測(cè)量模塊可讀出一次諧波、二次諧波、三次諧波峰值點(diǎn)的頻率值和功率值。

　　2.8數(shù)據(jù)讀取存儲(chǔ)模塊

　　數(shù)據(jù)讀取存儲(chǔ)模塊的功能是利用LabVIEW中豐富的文件操作函數(shù)庫(kù)，采用數(shù)據(jù)表文件方式對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。此頻譜分析儀也可以通過(guò)用Web來(lái)發(fā)布HTML文件的方式使本地或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)瀏覽到該頻譜分析儀的程序面板，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

　　組建好的各功能模塊按照程序的流程加上必要的控件和指示器，就可以形成一個(gè)功能完善的虛擬信號(hào)頻譜分析儀系統(tǒng)，圖3給出了這個(gè)虛擬信號(hào)頻譜分析儀的程序圖。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　美國(guó)國(guó)家儀器公司開(kāi)發(fā)的LabVIEW圖形化實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái)，以其強(qiáng)大的功能可為虛擬儀器的開(kāi)發(fā)提供一個(gè)理想的平臺(tái)，本文借助于LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)了適合高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的虛擬信號(hào)頻譜分析儀。