基于虛擬儀器及DSP的靜電感應(yīng)式電子圍欄設(shè)計
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3 軟件算法設(shè)計及仿真
軟件設(shè)計在LabWindows平臺下進(jìn)行，在實驗室及現(xiàn)場應(yīng)用中均得到了正確的仿真結(jié)果，并且具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和可移植性。
3．1 數(shù)據(jù)采集
本軟件用聲卡完成數(shù)據(jù)采集，在LabWindows／CVI下對聲卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的控制。LabWindows／CVI下聲卡的控制可以直接調(diào)用自帶函數(shù)，也可以調(diào)用VC++中的API函數(shù)，本設(shè)計調(diào)用了API函數(shù)。聲卡采集數(shù)據(jù)流程如圖6所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/194776.htm
3．2 數(shù)據(jù)處理
系統(tǒng)通過檢測接收端電壓的變化幅度來判斷是否發(fā)出報警信號，因此要對接收到的交流信號進(jìn)行數(shù)字整流，以便判斷電壓的變化幅度。數(shù)據(jù)處理框圖如圖7所示。
3．2．1 帶通濾波器的設(shè)計
在仿真程序中帶通濾波器直接調(diào)用LabWindows／CVI中的Bw_BPF的函數(shù)。但在DSP中數(shù)字帶通濾波器必須自己設(shè)計，IIR濾波器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)分為直接I型，直接Ⅱ型，級聯(lián)型和并聯(lián)型。
直接I型的結(jié)構(gòu)需要2N級延遲單元，直接Ⅱ型與I型相比節(jié)省了1／2延遲，即需要N級延遲單元，是最常用的IIR濾波器結(jié)構(gòu)之一。如圖8是直接Ⅱ型結(jié)構(gòu)圖。
IIR濾波器的設(shè)計工具，除了可以利用一些專用的濾波器設(shè)計工具程序外，也可以利用Matlab來設(shè)計。
3．2．2 數(shù)字整流以及均值濾波算法
數(shù)字整流是將一個數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)取平均值。由于數(shù)字整流后的波形不是很平滑，震動幅度比較大，因此必須再通過一次中值濾波得到比較平滑波形，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。均值濾波流程圖如圖9所示。
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