labview频谱分析仪设计报告

ID:350907 · 发表于 2018-6-13 10:38

一、实验目的：
设计一个频谱分析仪。要求在前面板上可设置信号的采样频率、采样点数、信号频率、幅值和相位；并分析正弦波、方波和三角波的频谱特性。
二、实验原理：
首先利用条件结构加枚举，各波形发生器作为条件结构中的函数体（C语言中的switch结构）完成对正弦波、方波、三角波的生成，并显示在波形图上。然后将所产生的信号输入Amplitude and Phase Spectrum.vi完成幅度和相位的分析并由波形图显示；将所产生的信号与高斯白噪声混合后输入Auto Power Spectrum.vi进行自功率谱的分析并显示在波形图上。
三、实验步骤：
1.信号的产生：输入信号频率、信号幅度、信号相位采样频率、采样点数，输出所需的不同类型信号，其程序框图如下：
2.幅度谱与相位谱分析：将所产生的波形输入Amplitude and Phase Spectrum.vi完成幅度和相位的分析，并显示在波形图中：
3.功率谱分析：将所产生的信号与高斯白噪声混合后输入Auto Power Spectrum.vi分析其自功率谱并显示在波形图上，程序框图如下：
4.将不同类型的信号作为条件结构的结构体，以枚举作为选择条件，从而实现对不同类型信号产生，然后重复1，2，3步骤完成信号的频谱分析。
四、实验结果：
前面板如下图所示：
正弦波：
方波：
三角波：
程序框图如下图所示：
五、问题讨论：
问题：枚举类型作为条件与条件结构进行条件选择时，程序会显示发生错误。
问题的解决：打开枚举类型属性中的编辑项，查看其信号输出形式，对输出信号进行自定义，将枚举输出信号格式与条件结构的条件格式保持一致。如：枚举类型对于正弦波的默认输出是“Sine Wave”，将其输出改为与条件结构相同的“正弦波”即可。

大作业题目五
一、实验目的：
建立一个频率为200Hz，幅值为1的正弦波。加入白噪声，噪声幅值为100，保留其频率低于20 Hz的分量与正弦波叠加，再利用高通滤波器将正弦波滤出。
二、实验原理：
利用正弦波信号产生器产生频率为200Hz，幅值为1的正弦波；利用Uniform White Noise产生白噪声信号，用Butterworth滤波器（低通）滤除白噪声20Hz以上的频率分量，使之与刚才产生的正弦信号叠加作为待滤波信号，然后再用Butterworth滤波器（高通）从混杂白噪声中提取出正弦信号。
三、实验步骤：
1.正弦信号的产生：输入信号频率、采样频率、采样点数，输出所需正弦信号，其程序框图如下：
2.高斯白噪声的产生：选择均匀白噪声发生器，输入采样点数和幅值产生所需高斯白噪声，程序框图如下：
3.用Butterworth滤波器（低通）滤除高斯白噪声20Hz以上的频率分量，并与正弦波叠加，并显示叠加噪声后的波形图，程序框图如下：
4.将叠加噪声后的正弦信号，输入Butterworth滤波器（高通），滤除低于20Hz的高斯白噪声信号，并显示在在波形图上：
四、实验结果：
前面板如下图所示：
程序框图如下图所示：
五、问题讨论：
待滤波信号为单一频率（200Hz）的正弦与高斯白噪声（20Hz）的叠加，从理论上来说，滤波器门限值为20Hz-200Hz之间均可提取出原正弦信号，小于20Hz则提取的信号中仍含有噪声信号，大于200Hz则会将原正弦信号也一并滤除。但滤波器的滤波结果显示，当门限值为250Hz是仍有正弦信号输出（如下图），对此结果表示疑惑。

一、实验目的：
设计一个频谱分析仪。要求在前面板上可设置信号的采样频率、采样点数、信号频率、幅值和相位；并分析正弦波、方波和三角波的频谱特性。
二、实验原理：
首先利用条件结构加枚举，各波形发生器作为条件结构中的函数体（C语言中的switch结构）完成对正弦波、方波、三角波的生成，并显示在波形图上。然后将所产生的信号输入Amplitude and Phase Spectrum.vi完成幅度和相位的分析并由波形图显示；将所产生的信号与高斯白噪声混合后输入Auto Power Spectrum.vi进行自功率谱的分析并显示在波形图上。
三、实验步骤：
1.信号的产生：输入信号频率、信号幅度、信号相位采样频率、采样点数，输出所需的不同类型信号，其程序框图如下：
2.幅度谱与相位谱分析：将所产生的波形输入Amplitude and Phase Spectrum.vi完成幅度和相位的分析，并显示在波形图中：
3.功率谱分析：将所产生的信号与高斯白噪声混合后输入Auto Power Spectrum.vi分析其自功率谱并显示在波形图上，程序框图如下：
4.将不同类型的信号作为条件结构的结构体，以枚举作为选择条件，从而实现对不同类型信号产生，然后重复1，2，3步骤完成信号的频谱分析。
四、实验结果：
前面板如下图所示：
正弦波：
方波：
三角波：
程序框图如下图所示：
五、问题讨论：
问题：枚举类型作为条件与条件结构进行条件选择时，程序会显示发生错误。
问题的解决：打开枚举类型属性中的编辑项，查看其信号输出形式，对输出信号进行自定义，将枚举输出信号格式与条件结构的条件格式保持一致。如：枚举类型对于正弦波的默认输出是“Sine Wave”，将其输出改为与条件结构相同的“正弦波”即可。

大作业题目五
一、实验目的：
建立一个频率为200Hz，幅值为1的正弦波。加入白噪声，噪声幅值为100，保留其频率低于20 Hz的分量与正弦波叠加，再利用高通滤波器将正弦波滤出。
二、实验原理：
利用正弦波信号产生器产生频率为200Hz，幅值为1的正弦波；利用Uniform White Noise产生白噪声信号，用Butterworth滤波器（低通）滤除白噪声20Hz以上的频率分量，使之与刚才产生的正弦信号叠加作为待滤波信号，然后再用Butterworth滤波器（高通）从混杂白噪声中提取出正弦信号。
三、实验步骤：
1.正弦信号的产生：输入信号频率、采样频率、采样点数，输出所需正弦信号，其程序框图如下：
2.高斯白噪声的产生：选择均匀白噪声发生器，输入采样点数和幅值产生所需高斯白噪声，程序框图如下：
3.用Butterworth滤波器（低通）滤除高斯白噪声20Hz以上的频率分量，并与正弦波叠加，并显示叠加噪声后的波形图，程序框图如下：
4.将叠加噪声后的正弦信号，输入Butterworth滤波器（高通），滤除低于20Hz的高斯白噪声信号，并显示在在波形图上：
四、实验结果：
前面板如下图所示：
程序框图如下图所示：
五、问题讨论：
待滤波信号为单一频率（200Hz）的正弦与高斯白噪声（20Hz）的叠加，从理论上来说，滤波器门限值为20Hz-200Hz之间均可提取出原正弦信号，小于20Hz则提取的信号中仍含有噪声信号，大于200Hz则会将原正弦信号也一并滤除。但滤波器的滤波结果显示，当门限值为250Hz是仍有正弦信号输出（如下图），对此结果表示疑惑。

ID:328014 · 发表于 2018-6-14 04:29

要是有word就完美了

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