基于LabVIEW的頻譜分析儀設計

電子通信論文編號:TX266  論文字數:20822,頁數:36

目  錄

引  言 1
第1章 緒  論 2
1.1 研究的背景及意義 2
1.2 目前國內外主要研究方向 2
1.3 本設計的主要工作及所關注的問題 2
第2章 虛擬儀器基礎和頻譜分析原理 4
2.1 虛擬儀器基礎 4
2.1.1 虛擬儀器的硬件平臺 4
2.1.2 虛擬儀器軟件平臺 4
2.2 頻譜分析原理簡介   6
2.2.1 信號的頻譜分析 6
2.2.2 信號自功率譜 7
2.2.3 信號互功率譜 7
2.2.4 頻率響應函數 8
2.2.5 窗函數處理 8
第3章 虛擬頻譜儀的設計 10
3.1 設計總體框圖及相關模塊簡介 10
3.1.1 數據的采集模塊 10
3.1.2 波形顯示模塊 10
3.1.3 數據預處理區 11
3.2 虛擬頻譜儀程序設計 11
3.2.1 程序流程圖 11
3.2.2 前面板設計 11
3.2.3 程序框圖的設計 13
3.3 程序調試及結果分析 16
第4章 頻譜分析中的一些問題及解決方法 21
4.1 設計中遇到的問題及解決方法 21
結論與展望 23
致    謝 24
參考文獻 25
附錄A 外文文獻及譯文 26
附錄B 主要參考文獻的題錄及摘要 31

摘    要
 
 頻譜分析儀是信號分析與處理中常用的儀器，它可對信號進行時域分析、幅值域分析、頻域分析、解調分析、數字濾波、相關分析等處理。本設計介紹了虛擬頻譜分析儀的設計和實現。這個虛擬儀器是基于圖形化編程語言LabVIEW而編寫的，可以執行在線測量和離線處理，包括數據采集、顯示、進行時域分析、頻域分析和數據存儲等功能。同時，這個虛擬儀器具有友好的人機界面。
虛擬頻譜分析儀結合了虛擬儀器技術、頻譜測量技術和軟件編程技術，借助于數據采集系統將被測信號采集到計算機內，利用虛擬儀器進行測量和分析，并將結果輸出到顯示器或報表中，從而完成整個測試過程。圍繞虛擬頻譜分析儀的設計和實現這個主題，本文研究了頻譜分析儀的原理和儀器各項功能的實現方法，并對軟件設計中遇到的主要問題作了分析。
 虛擬儀器是日益發展的計算機硬件、軟件和總線技術在向其他領域密集滲透的過程中與測試技術、儀器技術密切結合，共同孕育出的一項新成果。智能控件化虛擬儀器是虛擬儀器發展的一個全新模式，將智能化虛擬儀器技術應用到頻譜分析儀的設計與制造中，給頻譜分析儀帶來了全新的面貌。

關鍵詞：虛擬儀器；頻譜分析儀；數據采集

Design of Spectrum Analyzer based on LabVIEW
Abstract
 
 In analysis and transaction of signals, spectrum analyzer is a classical and important instrument which is mainly used to analyze the time domain wave, amplitude, spectrum domain wave, demodulating analysis, digital filtering, and correlate analysis. This paper presents the design and implementation of virtual spectrum analyszer. This virtual instrument (VI) is designed using the graphical programming language LabVIEW and is capable of performing on line measurement and off- line analyzer. It has many functions including data acquisition, display and analyses in the time and frequency domains, as well as archiving process. The VI presents a user-friendly human machine interface.
 The virtual spectrum analyzer has combined the technology of virtual instrument, spectrum correcting and software programming. With data acquisition system, the experiment data are put into the computer, analyzed and measured by the virtual instrument. The results are transmitted into the monitor or file. Involved the topic of designing and realization of virtual frequency spectrum analyzer, the theories of frequency spectrum analyzer and the realizing methods of the instrument functions are researched. The problems during designing software are analyzed.
 The technology of virtual instrument is a new achievement combined by test and instrument technology in the process that the developing hardware, software and bus technology of computer penetrate into other fields. And the intelligent controls-oriented virtual instrument is a fire-new model in development of virtual instrument. It brings a fire-new appearance to spectrum analyzer that using the ideal of intelligent controls-oriented virtual instrument in the manufacture and design.
Keywords: Virtual Instrument; Spectrum Analyzer; Data Acquisition