《LabVIEW中的波形数据剖析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LabVIEW中的波形数据剖析.pdf（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、1 LabVIEW中的波形数据 与其他基于文本模式的编程语言不同，在LabVIEW 中有一类被称为波形数据的数据类 型，这种数据类型更类似于“簇”的结构，由一系列不同数据类型的数据构成。但是波形数 据又具有与“簇”不同的特点，例如它可以由一些波形发生函数产生，可以作为数据采集后 的数据进行显示和存储。这一节将主要介绍创建波形数据以及处理波形数据的方法。 1 波形数据的创建 LabVIEW 中的波形数据既可以由一些用于产生波形的函数、VIs 以及 Express VIs 生成， 也可以由数据采集函数从数据采集卡中采集数据而得到。下面主要介绍用函数、VIs以及 Express VIs 生成波形数据
2、的方法。 在 LabVIEW 中，与创建波形数据相关的函数、VIs 以及 Express VIs 主要位于函数选板 中的波形（ Waveform）子选板以及信号处理（Signal Processing）子选板中，两个选板分别 如图 6-19 以及图 6-20 所示。 下面介绍一些常用的用于产生波形数据的函数、VIs 以及 Express VIs 的使用方法。 1基本函数发生器函数（Basic Function Generation.vi） 基本函数发生器函数可以产生正弦波、锯齿波、 方波和三角波四种波形，并可以任意设 图 6-19 波形子选板 图 6-20 信号处理子选板 2 定波形的频率、幅
3、值、相位以及偏移量（叠加的直流分量）等属性。 图 6-21 所示的程序演示了基本函数发生器函数产生多种波形的方法，在例程中，用户 可以指定波形的类型（正弦波、锯齿波、方波或三角波）、幅值、频率、相位以及叠加的直 流分量的幅值等属性，根据这些属性生成相应的波形。 程序的后面板如图6-22 所示。 2调谐与噪声波形发生函数（Tones and Noise Waveform.vi） 调谐与噪声波形发生函数用以产生多个一定频率、幅值、相位的正弦信号叠加的波形数 据，同时可以模拟噪声和直流分量，并叠加到已有的波形数据上面。 图 6-23 与图 6-24 所示的程序演示了调谐与噪声波形发生函数的使用方法。
4、程序中用一 个频率 10Hz 和一个频率为1Hz，幅值均为10V ，相位均为0 度的两路正弦波叠加，并将叠 加后的波形展示于波形图形（Waveform Graph ）控件中加以显示。 图 6-21 基本函数发生器函数演示程序的前面板 图 6-22 基本函数发生器函数演示程序的后面板 图 6-23 调谐与噪声波形发生函数演示程序的前面板 3 图 6-25 公式波形发生器函数演示程序的前面板 3公式波形发生器函数（Formula Waveform.vi ） 公式波形发生器函数可以按照用户编辑的公式产生波形数据。 在图 6-25 和图 6-26 所示的程序中，按照公式Y=sin（wt）*sin（2*
5、 pi（ 1）* t）产生波形 数据，并交给波形图形控件（Waveform Graph ）实时显示。 图 6-24 调谐与噪声波形发生函数演示程序的后面板 图 6-26 公式波形发生器函数演示程序的后面板 4 4正弦波发生器函数（Sine Waveform .vi ） 正弦波发生器是一种十分常用的函数，可以用来产生频率、幅值和相位可控的正弦波波 形数据。 图 6-27 和图 6-28 分别是正弦波发生器函数演示程序的前面板和后面板。 5方波发生器函数（Square Waveform.vi ） 方波发生器也是一种十分常用的函数，可以用来产生频率、幅值和相位可控的方波波形数 据。图 6-29 和图
6、 6-30 是方波发生器函数演示程序的前面板和后面板。 图 6-27 正弦波发生器函数演示程序的前面板 图 5-28 正弦波发生器函数演示程序的后面板 图 6-29 方波发生器函数演示程序的前面板 5 6信号仿真函数（Simulate Signa） 信号仿真函数是LabVIEW 中具有代表性的Express VIs，它具备Express VIs 功能强大、 使用方便的一般特点。只要在该 Express VI 的属性窗口中对其属性作简单的设置就可以生成 正弦波、 方波、 三角波、 锯齿波以及直流信号，并且可以设置波形的幅值、频率等多种属性。 利用信号仿真函数编写的例程的前面板和后面板分别如图6-
7、31 和图 6-32 所示。 图 6-30 方波发生器函数演示程序的后面板 图 6-31 信号仿真函数演示程序的后面板 图 6-32 信号仿真函数演示程序的后面板 6 2 波形数据的使用 LabVIEW 中用于处理波形数据的函数、VIs、以及Express VIs 主要位于函数选板中的 信号分析（ Analyze）子选板和波形（Waveform）子选板中，下面对其中比较常用的几个函 数、 VIs 和 Express VIs 作简要的介绍。 1获取波形数据中的成员函数（Get Waveform Components.vi ） 获取波形数据中的成员函数可以将波形数据中的波形触发的时刻、波形数据的数
8、据点之 间的时间间隔以及波形数据值等信息提取出来，便于后续分析和处理。 在图 6-33 所示的获取波形数据中的成员函数演示程序中，用基本函数发生器产生一个 正弦信号， 并获得这个正弦信号的波形的起始时刻t0， 波形采样时间间隔dt以及波形数据Y。 2脉冲测量函数（Pulse Measurements.vi） 脉冲测量函数可以用来测量波形数据的周期、脉冲持续时间等波形数据的属性。 图 6-34 所示的程序演示了该VI 的使用方法。 3测量波形的幅值及其最大值、最小值函数（Amplitude and Levels.vi ） 该函数用来测量波形数据的幅值、最大值以及最小值。 图 6-35 所示的程序
9、测量了一个正弦波发生器函数产生的波形数据的幅值、最大值以及 最小值。 图 6-34 脉冲测量函数演示程序的前、后面板 图 6-33 获取波形数据中的成员函数演示程序的前、后面板 7 4波形的频谱测量函数（Spectral Measurements.vi） 波形的频谱测量函数可以对波形数据作频谱分析，测量数据的幅值谱和相位谱，该函数 的属性 对话框如图6-36 所示，只要在属性 对话框中对该函数的属性作设置就可以简单地 对该 VI 进行频谱分析。 图 6-37 所示的程序分析了正弦波发生器产生的正弦数据的频谱。 图 6-35 测量波形的幅值及其最大值、最小值函数演示程序的前、后面板 图 6-36
10、 波形的频谱测量函数的属性对话框 图 6-37 波形的频谱测量含糊演示程序的前、后面板 8 5波形的幅值与极值测量（Amplitude and Level Measurements ） 波形的幅值与极值测量函数可以测量波形数据的幅值、最大值、最小值、平均值、均方 差值等数值。它的属性窗口如图6-38 所示。 图 6-39 和图 6-40 所示的程序演示了波形的幅值与最值测量函数的使用方法。 图 6-39 波形的幅值与最值测量函数演示程序的前面板 图 6-38 波形的幅值与最值测量函数的属性窗口 图 6-40 波形的幅值与最值测量函数演示程序的后面板 9 6波形的时间以及过渡态测量函数（Timing and Transition Measurements ） 这个函数可以用来测量波形数据的周期、脉冲宽度、 占空比、 超调等多种时域以及过渡 态的性质、图6-41 展示了这个函数的属性窗口，在这里可以设置该Express VI 输出哪些属 性。图 6-42 和图 6-43 所示的程序演示了波形的时间以及过渡态测量函数的使用方法。 图 6-42 波形的时间以及过渡态测量函数演示程序的前面板 图 6-41 波形的时间以及过渡态测量函数的属性窗口 图 6-43 波形的时间以及过渡态测量函数演示程序的后面板 10