实验:典型信号频谱分析报告

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典型信号的频谱分析实验报告

典型信号的频谱分析实验报告



1.运行DRVI主程序,点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标,选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”或“网络在线注册”进行软件注册。
2.在DRVI软件平台的地址信息栏中输入WEB版实验指导书的地址,在实验目录中选择“典型信号频谱分析”,建立实验环境。
3.从信号图观察典型信号波形与频谱的关系,从谱图中解读信号中携带的频率信息。
1通过实验使我在课本理论学习的基础上加深了对我傅里叶级数的理解加深了对理论的认识以实际的实验操作懂得了各种信号的形状为以后的测试判断打下坚实的理论基础
贵州大学实验报告
学院:专业:班级:
姓名
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称




1.在理论学习的基础上,通过本实验熟悉典型信号的频谱特征,并能够从信号频谱中读取所需的信息。
1.正弦波信号的频谱特性:
2.方波信号的频谱特性:
3.三角波信号的频谱特性:
4.正弦结






签名:年月日
2.了解信号频谱分析的基本原理和方法,掌握用频谱分析提取测量信号特征的方法。




1.简述实验目的和原理。
2.拷贝实验系统运行界面,插入到Word格式的实验报告中,用Winzip压缩后通过Email上交实验报告。








1.计算机1台
2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台1套
3.打印机1台

典型信号分析报告范文

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典型信号分析报告范文一、引言信号分析是一种在不同领域有着广泛应用的技术,通过对信号进行采集、处理和分析,可以帮助我们了解信号的特征、特点和规律。

本报告旨在通过对某典型信号的分析,展示信号分析所涉及的方法和技术,并阐述其在实际应用中的价值和意义。

二、信号概述我们选择了一段震动信号作为本次分析的对象。

震动信号是一种用于描述物体振动情况的信号,广泛应用于工程领域。

该信号包含了物体起伏和振动的信息,是分析物体结构和性能的重要指标。

三、信号采集与预处理为了获得震动信号,我们使用了一款专业的传感器进行采集,该传感器具有高精度和高灵敏度的特点。

在采集过程中,需要注意传感器的安装位置和环境条件,以保证采集到的信号准确有效。

在采集到信号后,我们对其进行了预处理。

预处理的目的是消除信号中的干扰和噪声,提高信号的有效性和可靠性。

我们采用了滤波、降噪和去除异常值等处理方法,确保信号的稳定性和可靠性。

四、信号特征提取信号特征提取是信号分析的重要步骤。

通过提取信号的特征,我们可以了解信号的频率、幅值、相位等关键参数,从而更好地理解信号的本质和特性。

在本次分析中,我们采用了频谱分析、时域分析和小波分析等方法,提取了信号的相关特征。

五、信号分析与解释在本次分析中,我们通过对震动信号进行频谱分析,发现信号中存在一定的频率成分和能量分布。

进一步分析后发现,震动信号存在周期性变化,且频谱图中出现峰值与信号起伏相对应。

这表明该信号可能与物体振动相关,并可以用于评估物体的稳定性和结构性能。

六、信号应用与展望震动信号在工程领域有着广泛的应用价值。

通过对震动信号进行分析,我们可以了解物体的振动情况,评估物体的稳定性和结构性能,从而指导工程项目的设计和改进。

同时,信号分析还可以应用于检测和故障诊断等领域,为工程实践带来更多的便利和效益。

未来,随着科学技术的不断发展,信号分析将会越来越重要。

我们可以进一步深入研究信号分析的方法和技术,提升信号处理和识别的能力,为更多领域的科研和工程实践提供支持和指导。

频谱分析实验报告

频谱分析实验报告

频谱分析实验报告频谱分析实验报告引言:频谱分析是一种用于研究信号频谱特性的方法,广泛应用于通信、音频处理、无线电等领域。

本实验旨在通过实际操作和数据分析,探索频谱分析的原理和应用。

实验设备与步骤:本次实验使用了频谱分析仪、信号发生器和电缆等设备。

具体步骤如下:1. 连接设备:将信号发生器通过电缆连接到频谱分析仪的输入端口。

2. 设置参数:根据实验要求,设置信号发生器的频率、幅度和波形等参数,并将频谱分析仪的参考电平和分辨率带宽调整到合适的范围。

3. 采集数据:启动频谱分析仪,开始采集信号数据。

可以选择连续扫描或单次扫描模式,并设置合适的时间窗口。

4. 数据分析:通过频谱分析仪提供的界面和功能,对采集到的数据进行分析和处理。

可以查看频谱图、功率谱密度图等,了解信号的频谱特性。

实验结果与讨论:通过实验操作和数据分析,我们得到了以下结果和结论。

1. 频谱分析原理:频谱分析仪通过将信号转换为频谱图来展示信号在不同频率上的能量分布情况。

频谱图通常以频率为横轴,幅度或功率为纵轴,可以直观地反映信号的频谱特性。

2. 不同信号的频谱特性:我们使用了不同频率和波形的信号进行实验,观察其在频谱图上的表现。

正弦波信号在频谱图上呈现出单个峰值,峰值的位置对应信号的频率。

方波信号在频谱图上则呈现出多个峰值,峰值的位置和幅度反映了方波的频率和谐波分量。

3. 噪声信号的频谱特性:我们还进行了噪声信号的频谱分析。

噪声信号在频谱图上呈现为连续的能量分布,没有明显的峰值。

通过分析噪声信号的功率谱密度图,可以了解噪声信号在不同频率上的能量分布情况。

4. 频谱分析的应用:频谱分析在通信和音频处理领域有着广泛的应用。

通过频谱分析,可以帮助我们了解信号的频率成分、噪声特性以及信号处理器件的性能等。

在无线电领域,频谱分析还可用于频段分配、干扰监测等工作。

结论:通过本次实验,我们深入了解了频谱分析的原理和应用。

频谱分析可以帮助我们理解信号的频谱特性,对于信号处理和通信系统设计具有重要意义。

实验:典型信号频谱分析

实验:典型信号频谱分析

实验:典型信号频谱分析实验3.2 典型信号频谱分析⼀、实验⽬的1. 在理论学习的基础上,通过本实验熟悉典型信号的波形和频谱特征,并能够从信号频谱中读取所需的信息。

2. 了解信号频谱分析的基本⽅法及仪器设备。

⼆、实验原理1. 典型信号及其频谱分析的作⽤正弦波、⽅波、三⾓波和⽩噪声信号是实际⼯程测试中常见的典型信号,这些信号时域、频域之间的关系很明确,并且都具有⼀定的特性,通过对这些典型信号的频谱进⾏分析,对掌握信号的特性,熟悉信号的分析⽅法⼤有益处,并且这些典型信号也可以作为实际⼯程信号分析时的参照资料。

本次实验利⽤DRVI 快速可重组虚拟仪器平台可以很⽅便的对上述典型信号作频谱分析。

2. 频谱分析的⽅法及设备信号的频谱可分为幅值谱、相位谱、功率谱、对数谱等等。

对信号作频谱分析的设备主要是频谱分析仪,它把信号按数学关系作为频率的函数显⽰出来,其⼯作⽅式有模拟式和数字式⼆种。

模拟式频谱分析仪以模拟滤波器为基础,从信号中选出各个频率成分的量值;数字式频谱分析仪以数字滤波器或快速傅⽴叶变换为基础,实现信号的时—频关系转换分析。

傅⽴叶变换是信号频谱分析中常⽤的⼀个⼯具,它把⼀些复杂的信号分解为⽆穷多个相互之间具有⼀定关系的正弦信号之和,并通过对各个正弦信号的研究来了解复杂信号的频率成分和幅值。

信号频谱分析是采⽤傅⽴叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从⽽帮助⼈们从另⼀个⾓度来了解信号的特征。

时域信号x(t)的傅⽒变换为:式中X(f)为信号的频域表⽰,x(t)为信号的时域表⽰,f 为频率。

3. 周期信号的频谱分析周期信号是经过⼀定时间可以重复出现的信号,满⾜条件:dt e t x f X ft j ?+∞∞--=π2)()(x ( t ) = x ( t + nT )从数学分析已知,任何周期函数在满⾜狄利克利(Dirichlet )条件下,可以展开成正交函数线性组合的⽆穷级数,如正交函数集是三⾓函数集(sinn ω0t,cosn ω0t )或复指数函数集(t jn e 0ω),则可展开成为傅⾥叶级数,通常有实数形式表达式:直流分量幅值为:各余弦分量幅值为:各正弦分量幅值为:利⽤三⾓函数的和差化积公式,周期信号的三⾓函数展开式还可写如下形式:直流分量幅值为: A 0 = a 0各频率分量幅值为:各频率分量的相位为:式中,T —周期,T=2π/ω0;ω0—基波圆频率;f 0—基波频率;n=0,±1, ……。

信号频谱实验报告

信号频谱实验报告

信号频谱实验报告信号频谱实验报告引言:信号频谱是无线通信中的重要概念,它描述了信号在频率上的分布情况。

本次实验旨在通过实际测量和分析,探索不同信号的频谱特性,并深入了解信号频谱在通信系统中的应用。

实验一:连续波信号的频谱分析在实验一中,我们使用了频谱分析仪对连续波信号进行了频谱分析。

首先,我们选取了一个频率为1kHz的正弦波信号作为输入信号。

通过观察频谱分析仪的显示,我们发现该信号在频率为1kHz附近有一个峰值,并且在其他频率上几乎没有能量分布。

这说明了正弦波信号在频谱上呈现出单一的频率分布特性。

接下来,我们改变了输入信号的频率,分别选取了10kHz、100kHz和1MHz的正弦波信号进行频谱分析。

结果显示,随着频率的增加,信号的频谱分布范围也随之增大。

这说明高频信号具有更广泛的频谱分布特性。

实验二:脉冲信号的频谱分析在实验二中,我们对脉冲信号进行了频谱分析。

我们首先选取了一个周期为1ms的方波信号作为输入信号。

通过频谱分析仪的显示,我们观察到该信号在频谱上有一系列的谐波分量,其频率为基波频率及其整数倍。

这是因为方波信号可以分解为多个正弦波信号的叠加,每个正弦波信号对应一个谐波分量。

接下来,我们改变了方波信号的周期,分别选取了100μs、10μs和1μs的方波信号进行频谱分析。

结果显示,随着方波信号周期的减小,谐波分量的频率也相应增加。

这说明方波信号的频谱分布与其周期密切相关。

实验三:调制信号的频谱分析在实验三中,我们对调制信号进行了频谱分析。

我们选取了一个频率为1kHz 的正弦波信号作为载波信号,通过调制信号对其进行调制。

我们分别使用了幅度调制(AM)和频率调制(FM)两种调制方式。

通过频谱分析仪的显示,我们观察到幅度调制信号在频谱上出现了两个峰值,分别对应了载波信号和调制信号的频率。

而频率调制信号在频谱上呈现出一系列的频率偏移。

这说明调制信号的频谱特性与调制方式密切相关。

结论:通过本次实验,我们深入了解了信号频谱的特性和应用。

信号频谱测试实验报告

信号频谱测试实验报告

一、实验目的1. 理解信号频谱分析的基本原理和重要性。

2. 掌握使用MATLAB进行信号频谱分析的方法和步骤。

3. 通过实验验证不同信号类型(如连续信号、离散信号)的频谱特性。

4. 学习如何利用频谱分析进行信号处理和滤波。

二、实验原理信号频谱分析是将信号从时域转换到频域的一种方法,它可以帮助我们了解信号的频率成分、幅度分布和相位特性。

常见的频谱分析方法包括傅里叶变换(FT)、快速傅里叶变换(FFT)等。

傅里叶变换将信号分解为不同频率的正弦波和余弦波的线性组合,从而揭示信号的频率成分。

FFT是一种高效的傅里叶变换算法,广泛应用于信号处理领域。

三、实验仪器与软件1. 仪器:信号发生器、示波器、计算机2. 软件:MATLAB四、实验步骤1. 信号生成:使用信号发生器生成不同的信号,如正弦波、方波、三角波等。

2. 信号采集:使用示波器采集信号的时域波形,并将数据导入MATLAB进行后续处理。

3. 频谱分析:- 使用MATLAB的FFT函数对采集到的信号进行傅里叶变换。

- 绘制信号的频谱图,观察信号的频率成分、幅度分布和相位特性。

4. 滤波:- 根据实验需求,设计合适的滤波器(如低通、高通、带通等)。

- 对信号进行滤波处理,观察滤波效果。

5. 结果分析:- 分析不同信号类型的频谱特性,如正弦波、方波、三角波等。

- 分析滤波器对信号的影响,如信号失真、噪声抑制等。

五、实验结果与分析1. 正弦波频谱分析:- 正弦波的频谱只有一个频率成分,即其本身频率。

- 频谱图上,该频率处的幅度为最大值,其余频率处的幅度为零。

2. 方波频谱分析:- 方波的频谱包含多个频率成分,包括基波及其整数倍谐波。

- 频谱图上,基波频率处的幅度最大,谐波频率处的幅度逐渐减小。

3. 三角波频谱分析:- 三角波的频谱包含基波及其整数倍谐波。

- 频谱图上,基波频率处的幅度最大,谐波频率处的幅度逐渐减小,且衰减速度比方波慢。

4. 滤波效果分析:- 滤波器可以有效抑制不需要的频率成分,保留需要的频率成分。

实验三用FFT对信号作频谱分析_实验报告

实验三用FFT对信号作频谱分析_实验报告

实验三用FFT对信号作频谱分析_实验报告一、实验目的1.学习使用FFT(快速傅里叶变换)对信号进行频谱分析;2.掌握频谱分析的基本原理和方法;3.熟悉使用MATLAB进行频谱分析的操作。

二、实验原理FFT是一种基于傅里叶变换的算法,可以将时域信号转换为频域信号,并将信号的频谱特征展示出来。

在频谱分析中,我们通过分析信号的频谱可以获得信号的频率、幅值等信息,从而对信号的性质和特征进行研究。

对于一个连续信号,我们可以通过采样的方式将其转换为离散信号,再利用FFT算法对离散信号进行频谱分析。

FFT算法可以将信号从时域转换到频域,得到离散的频谱,其中包含了信号的频率分量以及对应的幅值。

MATLAB中提供了fft函数,可以方便地对信号进行FFT分析。

通过对信号进行FFT操作,可以得到信号的频谱图,并从中提取出感兴趣的频率信息。

三、实验步骤1.准备工作:(2)建立新的MATLAB脚本文件。

2.生成信号:在脚本中,我们可以通过定义一个信号的频率、幅值和时间长度来生成一个信号的波形。

例如,我们可以生成一个频率为1000Hz,幅值为1的正弦波信号,并设置信号的时间长度为1秒。

3.对信号进行FFT分析:调用MATLAB中的fft函数,对信号进行FFT分析。

通过设置采样频率和FFT长度,可以得到信号的频谱。

其中,采样频率是指在单位时间内连续采样的次数,FFT长度是指离散信号的样本点数。

4.绘制频谱图:调用MATLAB中的plot函数,并设置x轴为频率,y轴为幅值,可以绘制出信号的频谱图。

频谱图上横坐标表示信号的频率,纵坐标表示信号的幅值,通过观察可以得到信号的频率分布情况。

四、实验结果在实验过程中,我们生成了一个频率为1000Hz,幅值为1的正弦波信号,并对其进行FFT分析。

通过绘制频谱图,我们发现信号在1000Hz处有最大幅值,说明信号主要由这一频率成分组成。

五、实验总结本实验通过使用FFT对信号进行频谱分析,我们可以方便地从信号的波形中提取出频率分量的信息,并绘制出频谱图进行观察。

信号_频域分析实验报告(3篇)

信号_频域分析实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解信号的频域分析方法及其在信号处理中的应用。

2. 掌握傅里叶变换的基本原理和计算方法。

3. 学习使用MATLAB进行信号的频域分析。

4. 分析不同信号在频域中的特性,理解频域分析在实际问题中的应用。

二、实验原理频域分析是信号处理中一种重要的分析方法,它将信号从时域转换到频域,从而揭示信号的频率结构。

傅里叶变换是频域分析的核心工具,它可以将任何信号分解为不同频率的正弦波和余弦波的线性组合。

三、实验内容及步骤1. 信号生成与傅里叶变换- 使用MATLAB生成一个简单的正弦波信号,频率为50Hz,采样频率为1000Hz。

- 对生成的正弦波信号进行傅里叶变换,得到其频谱图。

2. 频谱分析- 分析正弦波信号的频谱图,观察其频率成分和幅度分布。

- 改变正弦波信号的频率和幅度,观察频谱图的变化,验证傅里叶变换的性质。

3. 信号叠加- 将两个不同频率的正弦波信号叠加,生成一个复合信号。

- 对复合信号进行傅里叶变换,分析其频谱图,验证频谱叠加原理。

4. 窗函数- 使用不同类型的窗函数(如矩形窗、汉宁窗、汉明窗等)对信号进行截取,观察窗函数对频谱的影响。

- 分析不同窗函数的频率分辨率和旁瓣抑制能力。

5. 信号滤波- 设计一个低通滤波器,对信号进行滤波处理,观察滤波器对信号频谱的影响。

- 分析滤波器对信号时域和频域特性的影响。

6. MATLAB工具箱- 使用MATLAB信号处理工具箱中的函数,如`fft`、`ifft`、`filter`等,进行信号的频域分析。

- 学习MATLAB工具箱中的函数调用方法和参数设置。

四、实验结果与分析1. 正弦波信号的频谱分析实验结果显示,正弦波信号的频谱图只有一个峰值,位于50Hz处,说明信号只包含一个频率成分。

2. 信号叠加的频谱分析实验结果显示,复合信号的频谱图包含两个峰值,分别对应两个正弦波信号的频率。

验证了频谱叠加原理。

3. 窗函数对频谱的影响实验结果显示,不同类型的窗函数对频谱的影响不同。

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实验3.2 典型信号频谱分析一、 实验目的1. 在理论学习的基础上,通过本实验熟悉典型信号的波形和频谱特征,并能够从信号频谱中读取所需的信息。

2. 了解信号频谱分析的基本方法及仪器设备。

二、 实验原理1. 典型信号及其频谱分析的作用正弦波、方波、三角波和白噪声信号是实际工程测试中常见的典型信号,这些信号时域、频域之间的关系很明确,并且都具有一定的特性,通过对这些典型信号的频谱进行分析,对掌握信号的特性,熟悉信号的分析方法大有益处,并且这些典型信号也可以作为实际工程信号分析时的参照资料。

本次实验利用DRVI 快速可重组虚拟仪器平台可以很方便的对上述典型信号作频谱分析。

2. 频谱分析的方法及设备信号的频谱可分为幅值谱、相位谱、功率谱、对数谱等等。

对信号作频谱分析的设备主要是频谱分析仪,它把信号按数学关系作为频率的函数显示出来,其工作方式有模拟式和数字式二种。

模拟式频谱分析仪以模拟滤波器为基础,从信号中选出各个频率成分的量值;数字式频谱分析仪以数字滤波器或快速傅立叶变换为基础,实现信号的时—频关系转换分析。

傅立叶变换是信号频谱分析中常用的一个工具,它把一些复杂的信号分解为无穷多个相互之间具有一定关系的正弦信号之和,并通过对各个正弦信号的研究来了解复杂信号的频率成分和幅值。

信号频谱分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。

时域信号x(t)的傅氏变换为:式中X(f)为信号的频域表示,x(t)为信号的时域表示,f 为频率。

3. 周期信号的频谱分析周期信号是经过一定时间可以重复出现的信号,满足条件:dt e t x f X ft j ⎰+∞∞--=π2)()(x ( t ) = x ( t + nT )从数学分析已知,任何周期函数在满足狄利克利(Dirichlet )条件下,可以展开成正交函数线性组合的无穷级数,如正交函数集是三角函数集(sinn ω0t,cosn ω0t )或复指数函数集(t jn e 0ω),则可展开成为傅里叶级数,通常有实数形式表达式:直流分量幅值为:各余弦分量幅值为:各正弦分量幅值为:利用三角函数的和差化积公式,周期信号的三角函数展开式还可写如下形式: 直流分量幅值为: A 0 = a 0各频率分量幅值为: 各频率分量的相位为:式中,T —周期,T=2π/ω0;ω0—基波圆频率;f 0—基波频率;n=0,±1, ……。

n n n n A b a ϕ,,,为信号的傅立叶系数,表示信号在频率f n 处的成分大小。

工程上习惯将计算结果用图形方式表示,以f n 为横坐标,n n b a ,为纵坐标画图,则称为时频-虚频谱图;以f n 为横坐标,n n A ϕ,为纵坐标画图,则称为幅值-相位谱;以f n 为横坐标,A n 2为纵坐标画图,则称为功率谱,如图7所示。

∑∞=++=+++++=1000020201010sin cos sin cos sin cos )(n n n t n b t n a a t b t a t b t a a x x ωωωωωω⎰-=2/2/0)(1T T dt t x T a ⎰⎰--==2/2/02/2/02sin )(2sin )(2T T T T n tdt nf t x T tdt n t x T b πω⎰⎰--==2/2/02/2/02cos )(2cos )(2T T T T n tdt nf t x T tdt n t x T a πω∑∞=-+=100)cos()(n n n t n A A x x ϕωn nn a b arctg =ϕ22nn n b a A +=图7 周期信号的频谱表示方法频谱是构成信号的各频率分量的集合,它完整地表示了信号的频率结构,即信号由哪些谐波组成,各谐波分量的幅值大小及初始相位,从而揭示了信号的频率信息。

4. 非周期信号的频谱分析非周期信号是在时间上不会重复出现的信号,一般为时域有限信号,具有收敛可积条件,其能量为有限值。

这种信号的频域分析手段是傅立叶变换。

其表达式为:与周期信号相似,非周期信号也可以分解为许多不同频率分量的谐波和,所不同的是,由于非周期信号的周期,基频,它包含了从零到无穷大的所有频率分量,各频率分量的幅值为,这是无穷小量,所以频谱不能再用幅值表示,而必须用幅值密度函数描述。

非周期信号x(t)的傅立叶变换X(f)是复数,所以有:式中|X(f)|为信号在频率f 处的幅值谱密度,为信号在频率f 处的相位差。

工程上习惯将计算结果用图形方式表示,以f 为横坐标,Re[X(f)]、Im[X(f)]为纵坐标画图,则称为时频-虚频密度谱图;以f 为横坐标,|X(f)|、)(f ϕ为⎰⎰⎰⎰∞∞--∞∞--∞∞-∞∞-====dt e t x f X dt e t x X df e f X t x d e X t x ft j t j ft j t j πωπωωωωπ22)()()()()()()(21)(或[][])](Re[)](Im[)()(Im )(Re )()()(22)(f X f X arctg f f X f X f X e f X f X f j =+==ϕϕ纵坐标画图,则称为幅值-相位密度谱;以f为横坐标,|X(f)|2为纵坐标画图,则称为功率密度谱,如图8所示。

图8 非周期信号的频谱表示方法的各连续频率值上,与周期信号不同的是,非周期信号的谱线出现在0,fmax这种频谱称为连续谱。

5. 频谱分析的应用频谱分析主要用于识别信号中的周期分量,是信号分析中最常用的一种手段。

例如,在机床齿轮箱故障诊断中,可以通过测量齿轮箱上的振动信号,进行频谱分析,确定最大频率分量,然后根据机床转速和传动链,找出故障齿轮。

再例如,在螺旋浆设计中,可以通过频谱分析确定螺旋浆的固有频率和临界转速,确定螺旋浆转速工作围。

本实验利用在DRVI上搭建的频谱分析仪来对信号进行频谱分析。

由虚拟信号发生器产生多种典型波形的电压信号,用频谱分析芯片对该信号进行频谱分析,得到信号的频谱特性数据。

分析结果用图形在计算机上显示出来,也可通过打印机打印出来。

三、实验仪器和设备1. 计算机 n台2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台 1套3. 打印机 1台四、实验步骤及容1.启动服务器,运行DRVI主程序,开启DRVI数据采集仪电源,然后点击DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标,选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”进行服务器和数据采集仪之间的注册。

联机注册成功后,分别从DRVI工具栏和快捷工具条中启动“DRVI微型Web服务器”和“置的Web服务器”,开始监听8600和8500端口。

2.打开客户端计算机,启动计算机上的DRVI客户端程序,然后点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标,选择其中的“DRVI局域网服务器检测”,在弹出的对话框中输入服务器IP地址(例如:192.168.0.1),点击“发送”按钮,进行客户端和服务器之间的认证,认证完毕后即可正常运行客户端所有功能。

3.在DRVI软件平台的地址信息栏中输入如下信息“服务器IP地址:8600/SensorLAB/index.htm”,打开WEB版实验指导书,在实验目录中选择“典型信号频谱分析”实验,根据实验原理和要求搭建一个典型信号频谱分析实验。

4.该实验首先需要设计一个典型信号发生器,来产生白噪声、正弦波、方波、扫频信号等各种典型信号,DRVI中提供了一个“数字信号发生器”芯片可以直接生成上述信号,可以用一片“多联开关”芯片与之联动来控制“数字信号发生器”芯片的输出信号类型;对于整个实验的启动,用一片“开/关按钮”芯片来进行控制;为计算信号幅值谱,选择一片“频谱计算”芯片;为计算信号的强度,选择一片“时域参数计算”芯片;另外选择二片“波形/频谱显示”芯片,用于显示信号的波形和频谱;选择一片“方型仪表”芯片,用于显示信号的有效值;为实现频谱的放大、展宽等操作,插入一片“波形/频谱曲线操作”芯片;最后根据连接这些芯片所需的数组型数据线数量,插入4片“存条”芯片,扩展4条数组型数据线,用于存储动态数据;再加上一些文字显示芯片和装饰芯片,就可以搭建出一个典型信号的频谱分析实验。

所需的虚拟仪器软件芯片数量、种类、与软件总线之间的信号流动和连接关系如图9所示,根据实验原理设计图在DRVI软面包板上插入上述软件芯片,然后修改其芯片属性窗中相应的连线参数就可以完成该实验的设计和搭建过程。

图9 典型信号频谱分析实验原理设计图5.例如,从软件芯片列表中依次插入四片“软存条”芯片,其对应的软件芯片编号分别为6000,6001,6002,6003,然后插入“多联开关”芯片、“数字信号发生器”芯片和“开关”芯片,利用“移动工具”在软面包板上完成软件芯片的布局。

然后在“数字信号发生器”芯片上用鼠标右键点击,在弹出的芯片属性对话框中修改“波形存储芯片号”为6000,将其与数组型数据总线6000即“软存条”芯片6000连接;修改“类型线号”为2将其与多联开关连接,控制信号的输出类型;修改“开关线号”为1,将其与“开关”芯片连接,由“开关”芯片来控制信号发生器的启/停;其它参数无需修改,即可完成本实验中“数字信号发生器”芯片的设置过程,如图10所示。

相应的,设置“开关”芯片中的“开关线号”为1;“多联开关”芯片中的“开关线号”为2 (与“数字信号发生器”类型线号相联),“开关数量”为10(如图11所示),完成这组软件芯片的设置过程。

其它软件芯片的设置可参照以上芯片设置方法及实验原理设计图完成。

图10 “数字信号发生器”芯片参数设置样列图11 “多联开关”芯片参数设置样列6.也可以直接点击附录中“实验脚本文件”的,将本实验的脚本文件贴入并运行,实验截屏效果图如图12所示。

图12 典型信号频谱分析实验7.点击DRVI“典型信号频谱分析”实验中的“白噪声”按钮,产生白噪声信号,分析和观察白噪声信号波形和幅值谱特性。

8.点击DRVI“典型信号频谱分析”实验中的“正弦波”按钮,产生正弦波信号,分析和观察正弦波信号波形和幅值谱特性。

9.点击DRVI“典型信号频谱分析”实验中的“方波”按钮,产生方波信号,分析和观察方波信号波形和幅值谱特性。

10.点击DRVI“典型信号频谱分析”实验中的“三角波”按钮,产生三角波信号,分析和观察三角波信号波形和幅值谱特性。

11.其余依此类推,分析和观察信号波形和幅值谱特性。

五、实验报告要求1.简述实验目的和原理。

2.整理该实验的设计原理图。

3.按实验步骤整理出正弦波、方波、三角波、白噪声以及其它波形的时域和幅值谱特性图形,说明各信号频谱的特点。

4.将分析结果与理论分析进行对照,说明实际分析结果与理论分析之间的差异,并简要分析产生误差的原因。

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