虚拟信号频谱分析仪设计
1.1 设计要求
(1)模拟产生一个周期信号(可选择方波、三角波、正弦波等信号)并进行显示。
(2)对产生的周期信号,进行频谱分析并显示。
(3)要求包括正弦波、方波、三角波等三种以上典型信号。
1.2 功能描述
可观察产生波形等经过FFT 后的幅值谱,并分析调试结果。
1.3 正弦波频谱分析
1.3.1 前面板设计
按图1-1构建正弦波频谱分析程序前面板。为了显示正弦波的频谱,另增加一个图Graph ,并标记为“正弦波FFT 图”。
图1-1 正弦波频谱分析前面板
1.3.2 流程图设计
在流程图中执行Functions>> Signal Processing>> Frequency Domain>> Real FFT.Vi操作,调入Real FFT.Vi图标。
在流程图中执行Functions>> Cluster>> Bundle操作,调入Bundle.Vi 图标。
为了显示频谱,显示器的横轴必须按照频率进行分度。因此,需要引入一个除法器,完成采样频率除以采样点数得到横轴(频率轴)的分度值。 以上操作即可完成流程图的设计,得到如图1-2所示正弦波频谱分析的程序框图。
图1-2 正弦波频谱分析程序框图
1.3.3 运行检验
对正弦波信号(幅值A=1V,频率f=2Hz,初始相位为0)进行FFT ,信号采样频率
10Hz ,采样点数为100。所产生的正弦信号及频谱图如上图1-1所示。
1.4 三角波频谱分析
重复步骤3,对三角波信号(幅值A=1V,频率f=2Hz,初始相位为0)进行FFT ,信号采样频率为10Hz ,采样点数为100。所产生的三角波信号及频谱图如图1-3所示,三角波频谱分析程序框图如图1-4所示。
图1-3 三角波频谱分析前面板
图1-4 三角波频谱分析程序框图
图1-5 方波频谱分析程序前面板
图1-6 方波频谱分析程序框图
1.5 方波频谱分析
继续重复步骤3,对方波信号(幅值A=1V,频率f=2Hz,初始相位为0)进行FFT ,信号采样频率为10Hz ,采样点数为100。所产生的方波信号及频谱图如图1-5所示,方波频谱分析程序框图如图1-6所示。
虚拟信号频谱分析仪设计
1.1 设计要求
(1)模拟产生一个周期信号(可选择方波、三角波、正弦波等信号)并进行显示。
(2)对产生的周期信号,进行频谱分析并显示。
(3)要求包括正弦波、方波、三角波等三种以上典型信号。
1.2 功能描述
可观察产生波形等经过FFT 后的幅值谱,并分析调试结果。
1.3 正弦波频谱分析
1.3.1 前面板设计
按图1-1构建正弦波频谱分析程序前面板。为了显示正弦波的频谱,另增加一个图Graph ,并标记为“正弦波FFT 图”。
图1-1 正弦波频谱分析前面板
1.3.2 流程图设计
在流程图中执行Functions>> Signal Processing>> Frequency Domain>> Real FFT.Vi操作,调入Real FFT.Vi图标。
在流程图中执行Functions>> Cluster>> Bundle操作,调入Bundle.Vi 图标。
为了显示频谱,显示器的横轴必须按照频率进行分度。因此,需要引入一个除法器,完成采样频率除以采样点数得到横轴(频率轴)的分度值。 以上操作即可完成流程图的设计,得到如图1-2所示正弦波频谱分析的程序框图。
图1-2 正弦波频谱分析程序框图
1.3.3 运行检验
对正弦波信号(幅值A=1V,频率f=2Hz,初始相位为0)进行FFT ,信号采样频率
10Hz ,采样点数为100。所产生的正弦信号及频谱图如上图1-1所示。
1.4 三角波频谱分析
重复步骤3,对三角波信号(幅值A=1V,频率f=2Hz,初始相位为0)进行FFT ,信号采样频率为10Hz ,采样点数为100。所产生的三角波信号及频谱图如图1-3所示,三角波频谱分析程序框图如图1-4所示。
图1-3 三角波频谱分析前面板
图1-4 三角波频谱分析程序框图
图1-5 方波频谱分析程序前面板
图1-6 方波频谱分析程序框图
1.5 方波频谱分析
继续重复步骤3,对方波信号(幅值A=1V,频率f=2Hz,初始相位为0)进行FFT ,信号采样频率为10Hz ,采样点数为100。所产生的方波信号及频谱图如图1-5所示,方波频谱分析程序框图如图1-6所示。