通信工程畢業設計-基于虛擬儀器實施相位測量儀的設計(專業版)

　　

【正文】 他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜 樣；他循循善誘的教導和不拘一格的思路給了我無盡的啟迪。并可方便地存儲和交換測試數據，測試結果的表達方式豐富多樣。 小結 相位差測量是工程信號分析的幾本任務之一，由于噪聲和信號不相關，而噪聲之間也不相關，所以用相關法測量相位差的抗噪聲能力比較強，相關分析法對于采樣轉換離散信號中的直流偏移，噪聲等干擾具有很強的抑制能力，特別是具有較強的抗隨機抗干擾能力，測量精度高，但是該方法測量相位差的準確度與信號的信噪比， A/D 轉換器的位數以及采樣樣本點數均有關，當 A/D 轉換器的位數大于 8 位，采樣點數大于 512 時，信噪比越小，測量誤差就大，因沈陽工業大學本科生畢業設計（論文） 25 此，在要求高精度測量時必須考慮噪聲的影響。此外，兩個方法數值上存在微小的差異。軟件的設計可分為 3 個模塊操作，分別是：數據采集模塊、相關函數計算模塊、波形和數據顯示模塊，由于數據采集子 VI 與具體的采集板 (卡 )有關，在次用 Labview自帶的信號發生器模擬采集到的信號，信號發生器的節 點位置在：FunctionSignalProcessionSignal ，這里也可以用任意信號波形發生器來代替。 用軟件實現時，信號被采樣離散化，用一組數表示， t? 與數組元素的序號之差有關。 1)根據互相關函數特性求出兩信號的初相位 兩信號的互相關 函數 )(^ ?xyR 不是偶函數，根據其定義可 證明)(^)(^ ?? ?? xyRxyR ，此式說明，互相關函數與兩信號的相位差 ? 和延時量 ? 有關，當 0?? 時， )0(^xyR 就只與兩信號的相位差 ? 有關。它提供了工業界最大 的儀器驅動程序庫，同時還支持通過 Inter、 ActiveX、 DDE 和 SQL 等交互式通信方式實現數據共享，它提供的眾多開發工具使復雜的測試與測量任務變得簡單易行。例如在通訊領域，對新到的測量是要求在頻域進行指標分析。例 如激勵信號可以由微機產生數字信號，再經 D/A變化產生所需求的各種模擬信號，這相當于一臺任意波形發生器。 第三代的測量儀器成為智能儀器。 （ 6） 易于利用計算機，形成電子測量與計算機技術的緊密結合 這個特點決定了電子測量技術可以成為當今測量技術的主流。當然這給使用帶來很多不便。相位差測量在動態測試，如振動和噪聲控制、傳感器的校準，以及超聲測距和成像等領域越來越重要。在三角函數中 2π ft 相當于角度，它反映了交流電任何時刻所處的狀態，是在增大還是在減小，是正的還是負的等等。只有同時擁有高效的軟件、模塊化 I/O 硬件和用于集成的軟硬件平臺這三大組成部分，才能充分發揮虛擬儀器技術性能高、擴展性強、開發時間少，以及出色的集成這四大優勢。如：電力部門、機械部門、航天航空、地質勘測、海底資源等領域。由于數字方法需要高頻的計數脈沖，而一般的計數器的工作頻率有一定的限制，計數脈沖的頻率不可能很高，因此測量精度會受到限制，而且隨著被測信號頻率的提高。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們任何項目需要。廣泛應用于國防、科研、學校、廠礦。 第三章具體的介紹相位差的具體設計方法，原理框圖，實現后的測試與調試，與具體的測試圖。同時，各種新的算法、測量手段和新的設計方法及器件也隨之出現。 隨著科學技術的發展，對許多物理量，如距離、重量、速度、溫度等，使用傳統測量方法已經不能滿足現代化科學研究和生產的需要。人們常常把其他參數轉換成頻率在進行測量，以提高測量的準去程度。 第一代測量儀器是模擬式儀器，這種儀器儀表至今仍在各個場合被廣泛使用著。虛擬儀器技術強調軟件的使用，提出了“軟件就是儀器”的概念，這個概念克服了傳統儀器的功能在制造時就被限定而不能變動的缺陷，擺脫了由傳統硬件構成一件軟件儀器在連成系統的模式，而變為由用戶根據自己的需要通過編制不同的測試軟件來組合構成各種虛擬儀器，其中許多功能直接就由軟件來實現，打破了儀器功能只能由廠家定義，用戶無法改變的模式，虛擬儀器還可以很快的跟上計算機的發展，升級重建自己的功能。因此利用虛擬儀器來取代傳統儀器之后，用戶將大大受益。用戶在屏幕上通過虛擬儀器面板對儀器的操作如同在真實儀器上的操作一樣直觀、方便、靈活。虛擬儀器是以軟件為核心，由計箅機及必耍的硬件組建起來的測試系統或儀器系統 ,在計箅機上對虛擬儀器面板的操作與現實中的儀器而板操作一樣。在分析量化噪聲時，可把 A/D 變化器看作從連續幅度的輸入到離散幅度輸出的一種非線性映射，在這種映射引起的誤差，可以利用隨機統計的方法也可以利用非線性確定方法進行研究。兩個正弦波信號的頻率、幅值、相位、采樣點數、采樣周期數都可選擇設定，并顯示相關計算結果。 圖 45 正弦波 VI 限于篇幅，其詳細信息不作介紹，可查閱 Labview 幫助。 即 hs ff 2? 。 相關分析法對于采樣轉換的離散信號中的直流偏移、噪聲等干擾等具有很強的抑制能力。此外隨著信號頻率的增加，必須考慮噪聲的影響，先關分析法測量適用于頻率較低的信號，特別是對于超低頻信 號的測量具有其它測量方法不可比擬的優點。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成， 有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我虔誠的謝意！ 沈陽工業大學本科生畢業設計（論文） 34 參考文獻 [1 ] 劉樂善 ,葉濟忠 ,胡盛斌 . 微型接口技術及應用 . 武漢 :華中理工大學出版社 , 1993 (123320). 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