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1、6.6 常用的数字信号处理算法,第六章、数字信号处理技术,数字信号处理是测试技术中最常用和最需要掌握的部分，无论开发简单或复杂的测控系统或仪器，都会用到数字信号处理知识。,时域波形分析是最常用的信号分析手段，用示波器、万用表等普通仪器显示信号波形就可以特征参数。,6.6 常用的数字信号处理算法,1、时域波形参数计算,波形分析的应用,超门限报警,6.6 常用的数字信号处理算法,1)峰值P，双峰值Pp-p,6.6 常用的数字信号处理算法,2)均值,U=0For K = 0 To N U=U+data(k)NextU=U/N,6.6 常用的数字信号处理算法,3)均方值,E2=0For K = 0 T
2、o NE2=E2+data(k)*data(k)NextRMS=sqr(E2/N),6.6 常用的数字信号处理算法,4)方差,V2=0For K = 0 To NV2=V2+(data(k)-U)*(data(k)-U)NextV=V2/N,6.6 常用的数字信号处理算法,U=0For K = 0 To N U=U+data(k)NextU=U/N,6.6 常用的数字信号处理算法,案例：管道压力监测与超门限报警,信号幅值报警系统设计实验：,6.6 常用的数字信号处理算法,5)周期T,n=0AT=0.8*PFor K = 2 To N If data(k-1)AT And data(k+2)AT
3、 Then ti(n)=K n=n+1 End IfNextT=(ti(2)-ti(1)*dt,6.6 常用的数字信号处理算法,6.6 常用的数字信号处理算法,案例：发动机转速测量,数字转速表设计实验：,6.6 常用的数字信号处理算法,6.6 常用的数字信号处理算法,2、数字相关函数计算,变量之间的相依关系称为相关。信号之间的相似关系称为相关函数。,0,A,t,6.6 常用的数字信号处理算法,计算公式：,2.4 信号的时差域相关分析,相关分析的工程应用,案例：机械加工表面粗糙度自相关分析,被测工件,相关分析,提取出回转误差等周期性的故障源。,2.4 信号的时差域相关分析,案例：地下输油管道漏损
4、位置的探测,案例： AGV小车定位，声位笔定位,实验：自相关分析,6.6 常用的数字信号处理算法,6.6 常用的数字信号处理算法,3.信号频率成分直接估计算法,离散傅里叶变换的计算公式为：,6.6 常用的数字信号处理算法,6.6 常用的数字信号处理算法,3、数字滤波,利用离散时间系统特性对输入信号进行加工处理，把输入序列 x(n) 变换成一定的输出序列 y(n)， 从而达到改变信号频率构成的目的。,y(n)=x(n)*h(n),设数字滤波器的脉冲响应序列为h0, h1, h2,hm, 则,展开：,6.6 常用的数字信号处理算法,将数字滤波器系数带入公式中就可以对信号进行数字滤波。,For i=
5、0 To N7 Y(i)=-0.064X(i-0)+0.041X(i-1)+0.301X(i-2) +0.454X(i-3) +0.301X(i-4)+0.041X(i-5) -0.064X(i-6)Next,6.6 常用的数字信号处理算法,样例信号：,6.6 常用的数字信号处理算法,数字滤波器系数有专用软件计算，这里我们提供一个网络计算工具：,数字滤波应用实例:,6.6 常用的数字信号处理算法,滤除信号中的零漂和低频晃动，便于门限报警,6.6 常用的数字信号处理算法,思考题：,1.目前数字信号处理正在逐步取代用模拟电路实 现的模拟信号处理，为什麽 ？,6.6 常用的数字信号处理算法,2.按数字信号处理公式，用你熟悉的计算机语言， 写出常用数字信号处理算法的计算程序 ？,3.按采样数据x(1),x(2),，x(n)，计算信号的 时域波形参数 ？,Fs=10Hz,Xi0,2,3,0,-1,-2,0,2,3,0,-1,-2,0,