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信号处理实验平台频域分析模块毕业论文第1章绪论1.1 信号处理实验平台的研究背景为了有效的传播和利用消息，我们常常需要把信息转变成利于传输和处理的信号。信号是传递消息的载体，它一般表现为一个随着时间变化的物理量。根据这个物理量的不同，我们可把信号分为声音信号、光学信号、电信号等不同类型的信号。在各种类型的信号中，最易于控制处理和信息传输的便是电信号。同时，在实际应用中，许多非电信号可以通过适当的传感器来转变成电信号。所以电信号的研究是具有十分重要的意义。与信号有关的物理、化学和数学的过程有：信号的发生、信号的传送、信号的接收、信号的分析（即研究某种信号的特征与变化的过程）、信号的处理（即把某一种信号转变为与其相关的另一种信号，比如滤掉噪声和干扰，这样就把信号转变成容易分析或识别的信号形式）、信号的存储、信号的控制和检测等等。我们可以将这些与信号有关的过程统称之为信号处理。在计算机科学、药物的分析、电子科学等众多学科中，信号处理（signal processing）是指对信号的显示、变换及运算等进行处理的过程。在处理信号的过程中抽取特征信号，用过去干扰、分析、综合、变换和运算等过程的处理，得到了反映信号变化的本质，或者是处理者感兴趣的信息内容的过程都可以从信号处理中获得。信号处理分模拟信号处理和数字信号处理。使用虚拟仪器搭建信号处理实验平台，可以实现在信号的测量和测试环节中，应用多种信号处理的方法，并且可以为测试的网络控制和自动控制过程创造条件，同时很节约成本，更高效率的利用开发性人才。1.2 国内外研究情况1986年美国国家仪器公司(NationalInstruments,NI)提出了虚拟仪器(VirtualInstrument,VI)概念，同时定义了虚拟仪器的概念，虚拟仪器是在PC技术的基础上，通过增加相应的硬件和软件，而构建成的一个具有可视化和可操控界面，并且可以重复使用的测试仪器系统.与传统仪器相比较,虚拟仪器具有巨大的优势。美国NI公司在提出虚拟仪器的概念以后,又开发了图形化的虚拟仪器专用开发软件LabVIEW。这种平台软件采用了独特的图形化编程方式,编程的过程十分简单方便,因此是当前最受欢迎最主流的虚拟仪器开发软件平台。在国内，西安交通大学的韩九强等一系列科研人员运用了面向对象的技术，研究出了可生成不同虚拟仪器的可视化虚拟仪器开发平台，重庆大学的秦树人等学者提出了虚拟仪器产品的网络化开发方向。现今，在发达国家的高等院校，教学中实验的环节已经广泛采用虚拟仪器和图形化编程软件平台，来代替传统仪器进行相关的实验。理工科的学生们也能大量学习关于虚拟仪器方面的知识。近几年，国内的测试技术和虚拟仪器技术也在迅猛的发展并迅速的普及，虚拟仪器的开发、制造、使用也开始进入了正轨阶段。研发虚拟仪器的相关企业不断涌现，研制出的虚拟仪器产品也是日新月异。部分高校开始使用图形化编程平台来对学生进行实验教学，效果显著。1.3 建立信号处理实验室的意义信号处理实验平台是依据《数字信号处理》和《信号与系统》等相关课程知识而搭建的。数字信号处理的课程内容以算法为基础，它的理论性很强，因此实验是必不可少的环节。从教学的实践来看，大部分学生对于单纯的理论学习和公式推导很难提起兴趣，授课效果很不理想，而且学校的实验仪器老旧，修理费用高昂，重新购置一批设备又是一笔不小的经费。所以，将虚拟仪器技术引入教学平台是课程改革一个大的趋势。与传统实验室相比，虚拟的实验室有着很大的优势，具体体现在如下几点：（1）实验的效率很高；（2）可以充分利用软件的资源来节约开支；（3）实验的时间和地点不再受环境限制；（4）实验过程简单直观，功能齐全；（5）易做到技术的更新换代；（6）实验的精度高，可以避免实验的一些环境误差；（7）自动化和智能化程度高。基于以上优点，可以为传统实验室弥补不足，为教学实验增加新的方法。运用虚拟仪器技术建立信号处理实验平台，可以通过虚拟仪器系统来完成《数字信号处理》和《信号与系统》课程中所涉及到的实验，通过对波形的观察，可以验证公式、定理以及实验现象，更好的吸收与掌握这两门课程所学知识，能够更加形象化的理解其中的定义。1.4 研究内容本毕业设计是用虚拟仪器LabVIEW软件设计的一个信号处理实验平台，详细描述了系统的开发流程，介绍了基本的奈奎斯特图、伯德图、振幅谱和功率谱、倒谱、谐振、频闪仪、2D FFT、频域平均、频移、傅立叶级数等十个实验的虚拟仪器的前面板和程序框图的设计过程，对于改善信号处理实验教学具有积极作用。本文不仅介绍了各个实验的原理和制作过程，还详细的介绍了LabVIEW软件的基本功能和使用方法，对LabVIEW的初学者具有一定借鉴的作用，具体内容分为四个章节：第一章主要讲解了选题的研究背景、国内外的研究情况、建立信号处理实验室的意义及其主