基于LabVIEW平臺的虛擬頻譜分析儀的設計與實現(xiàn)

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

(5)數(shù)據(jù)保存子模塊
數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理成統(tǒng)一的格式，在系統(tǒng)退出時保存到文本文件中。

其中，只有兩個引腳是輸出端，即"string"和"系統(tǒng)日期和時間"，分別代表格式化輸出的字符串和系統(tǒng)當期日期和時間。輸出端"string"在系統(tǒng)自動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周期內(nèi)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"表示通過子VI求出的帶寬幅度值；最后一個代表的是存儲該條記錄的日期和時間。其中主要用到LabVIEW提供的Format函數(shù)，通過把多個中文字符串和一個數(shù)字通過Fromat函數(shù)格式化到同一個字符串"string"中輸出，從而為系統(tǒng)退出時保存數(shù)據(jù)做準備，因為若是把保存數(shù)據(jù)放到while循環(huán)里，則會因一直提示保存數(shù)據(jù)而導致程序死循環(huán)。
圖11中，有六個輸入端引腳，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"引腳是通過嵌套的—個子Ⅵ即Compute 3db bandwidth.VI計算出來的。

3 結(jié)語
基于LabVIEW編程環(huán)境下的虛擬頻譜分析儀主要實現(xiàn)了時域分析和頻域分析兩個功能。信號的時域分析主要是測量測試信號經(jīng)濾波處理后的特征值，這些特征值以一個數(shù)值表示信號的某些時域特征，是對測試信號最簡單直觀的時域描述。將測試信號采集到計算機后，在測試VI中進行信號特征值處理，并在測試VI前面板上直觀地表示出信號的特征值，可以給測試VI的使用者提供一個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、時間特征值和相位特征值，本文對幅值特征值的分析進行了設計。
信號的頻域分析就是根據(jù)信號的頻域描述來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(jié)構(gòu)，即求取其分量的幅值、相位按頻率的分布規(guī)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為傅立葉系數(shù)，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(shù)分析其頻率構(gòu)成，其頻譜具有連續(xù)性。
頻域分析包括頻譜分析、功率譜分析、相干函數(shù)分析以及頻率響應函數(shù)分析。本文實現(xiàn)了頻譜分析，即信號的幅頻特性和相頻特性。