基于LabVIEW平臺的虛擬頻譜分析儀的設計與實(shí)現

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(gè)范圍內的波形可以通過(guò)，它比圖9中的低通濾波器就多了一個(gè)引腳Upper Cut-Off。

(5)數據保存子模塊
數據保存子模塊即SaveData．VI功能引腳如圖11所示。它把想要保存的數據處理成統一的格式，在系統退出時(shí)保存到文本文件中。

其中，只有兩個(gè)引腳是輸出端，即"string"和"系統日期和時(shí)間"，分別代表格式化輸出的字符串和系統當期日期和時(shí)間。輸出端"string"在系統自動(dòng)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(gè)周期內的信號平均值；"正峰值"表示波形信號達到的最大幅度值；"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(guò)子VI求出的帶寬幅度值；最后一個(gè)代表的是存儲該條記錄的日期和時(shí)間。其中主要用到LabVIEW提供的Format函數，通過(guò)把多個(gè)中文字符串和一個(gè)數字通過(guò)Fromat函數格式化到同一個(gè)字符串"string"中輸出，從而為系統退出時(shí)保存數據做準備，因為若是把保存數據放到while循環(huán)里，則會(huì )因一直提示保存數據而導致程序死循環(huán)。
圖11中，有六個(gè)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(guò)嵌套的—個(gè)子Ⅵ即Compute 3db bandwidth.VI計算出來(lái)的。

3 結語(yǔ)
基于LabVIEW編程環(huán)境下的虛擬頻譜分析儀主要實(shí)現了時(shí)域分析和頻域分析兩個(gè)功能。信號的時(shí)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(gè)數值表示信號的某些時(shí)域特征，是對測試信號最簡(jiǎn)單直觀(guān)的時(shí)域描述。將測試信號采集到計算機后，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(guān)地表示出信號的特征值，可以給測試VI的使用者提供一個(gè)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(shí)間特征值和相位特征值，本文對幅值特征值的分析進(jìn)行了設計。
信號的頻域分析就是根據信號的頻域描述來(lái)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構，即求取其分量的幅值、相位按頻率的分布規律，并建立以頻率為橫軸的各種譜。對于周期信號可將其展開(kāi)為傅立葉系數，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分析其頻率構成，其頻譜具有連續性。
頻域分析包括頻譜分析、功率譜分析、相干函數分析以及頻率響應函數分析。本文實(shí)現了頻譜分析，即信號的幅頻特性和相頻特性。