2.1数据采集模块 数据采集模块采用子VI AI Acquire Waveform.vi来控制PCI-1200数据采集卡进行数据采集操作,并对采集进来的数据进行频谱分析。参数设置模块可以设置的参数主要包括:设备与通道,缓冲区大小,采样点数,触发控制,扫描率,显示方式。频谱分析模块是由加窗函数模块、功率谱转换模块、功率谱单位转换模块、功率频率峰值检波子模快组成。
2.2加窗函数模块 加窗函数模块可由Scaled Time Domain Windows.vi模板来完成。该模板有两个输入和两个输出端。首先从输入端输入一个时域信号,再进行窗体类型的选择,可根据实际情况选择不加窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗、平顶窗等8种窗体,最后输出一个已加窗的时域信号,这样便可以减少窗口效应带来的栅栏效应和泄漏问题。 2.3功率谱转换模块 功率谱转换模块的功能是用Auto Power Spectrum.vi模板来实现,该模块有四个端口,分别是时域信号输入端,时域间隔dt输入端,频域信号输出端,频域间隔d瀚出端。该模块的功能是实现信号由时域向频域的转换。 2.4功率谱单位转换模块 功率谱单位转换模块的功能是由Spectrum Unit Conversion.vi模板来实现,该模块有7个输入端,2个输出端。输入端有频谱类型的选择,可以选择功率谱、幅度谱、增益。对数/线性的选择类型有:线性、dB、dBm。输出显示单位选择可选择的单位有:有效值、峰峰值、有效值的平方、峰峰值的平方等。输出端是输出频谱和输出频谱单位。 2.5频率峰值检波子模块 频率峰值检波子模块的功能是由Power&Frequency Estimate.vi模板来实现,该模块有5个输入端和2个输出端。输入端有功率谱输入、峰值频率输入、频率间隔、以峰值频率为中心的频率搜索点数及窗常数。输出端由频率峰值输出和频率峰值能量输出组成。该模块用来求出频谱的频率峰值及峰值频率点的功率估值。 2.6显示模块 显示模块可以选择频谱曲线显示或时域信号显示,还可以根据需要进行线性或对数显示。 2.7谐波峰值点测量模块 通过谐波峰值点测量模块可读出一次谐波、二次谐波、三次谐波峰值点的频率值和功率值。 2.8数据读取存储模块 数据读取存储模块的功能是利用LabVIEW中丰富的文件操作函数库,采用数据表文件方式对实验数据进行读写操作。此频谱分析仪也可以通过用Web来发布HTML文件的方式使本地或远程计算机浏览到该频谱分析仪的程序面板,从而实现系统的远程监控功能。 组建好的各功能模块按照程序的流程加上必要的控件和指示器,就可以形成一个功能完善的虚拟信号频谱分析仪系统,图3给出了这个虚拟信号频谱分析仪的程序图。