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信号采集与分析系统的研究与开发

作　者: 石刚
导　师: 刘杰
学　校: 东北大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 信号采集分析处理离散傅立叶变换频谱分析相关分析
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着科学技术的进步,测试技术在生产和科学研究中的应用越来越广泛,测试技术成为信息领域的关键技术之一。计算机的快速发展和广泛应用以及数学方法的不断深入研究和改进,用计算机代替人力对信号的分析处理,在效率和精度上都得到了很大的提高,大大促进了数字信号处理的发展。本课题就是借助当前信号分析采集技术,利用RBH USB8301采集卡、VNA-8抗滤波放大器和计算机组成了一个信号采集和分析系统。该系统软件基于Windows系统利用VC++6.0进行开发,具有基本的信号处理功能,界面简洁,操作方便。该软件可以借助采集卡和放大器对各种传感器的信号进行采集。该系统设有八个通道,在采集过程中,可以单独使用某一个通道,也可以同时使用多个通道。采集结束后,可以显示信号波形,并可以用软件对各通道采集的时域信号进行自相关系数分析,互相关系数分析。并且借助离散傅立叶变换对数据进行幅值谱分析、自功率谱分析、互功率谱分析和频响函数分析等分析。这些分析的结果都在计算机中显示成波形,为从各个角度观察、分析信号带来了方便。另外,本系统还具有数据文件保存和读取功能,保证了本软件所采集信号可以在其他软件中分析。在采集前可以根据需要设置采样频率,把测试得到的模拟信号经过A/D转换,变成离散的时间序列。而且构成系统的各个设备都很轻便,可以方便的在工程现场使用,具有很高的实用性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-18
  1.1 信号分析系统  9-12
  1.2 信号分析系统的发展现状  12-14
  1.3 数字信号分析处理技术的发展现状  14-15
  1.4 信号分析系统软件发展现状  15-16
  1.5 本文的工作  16-18
第2章信号分析理论及信号采集技术基础  18-31
  2.1 信号概述及分类  18-19
  2.2 数字信号处理基础技术  19-27
    2.2.1 傅立叶变换  19-20
    2.2.2 加窗  20-21
    2.2.3 自相关和互相关  21-22
    2.2.4 柱状图  22-23
    2.2.5 线性频谱  23
    2.2.6 功率谱  23-25
    2.2.7 频率响应函数和相干函数  25-26
    2.2.8 谱估计偏差  26-27
  2.3 数据采集基本理论  27-31
    2.3.1 数据采集系统的功能模块  27-29
    2.3.2 数据采集系统的硬件特性  29-30
    2.3.3 抽样定理  30-31
第3章信号采集与分析系统实现的关键技术  31-43
  3.1 面向对象的程序设计  31-35
    3.1.1 面向对象程序设计概述  31-32
    3.1.2 面向对象程序设计的方法  32-35
  3.2 多线程程序设计  35-39
    3.2.1 进程  36-37
    3.2.2 线程  37-39
  3.3 Visual c++及MFC技术  39-43
第4章信号采集与分析系统的软件实现  43-63
  4.1 信号分析软件运行环境  43-46
  4.2 信号分析软件运行的硬件环境  46-48
    4.2.1 采集卡的介绍  46
    4.2.2 放大器介绍  46-47
    4.2.3 采集方式介绍  47-48
  4.3 信号分析软件的总体设计  48-49
  4.4 用户界面设计  49-51
  4.5 软件功能模块  51-63
    4.5.1 文件操作实现  52-53
    4.5.2 数据采集参数设置  53-55
    4.5.3 数字信号分析和处理功能  55-56
    4.5.4 波形显示和状态显示  56-58
    4.5.5 光标显示  58
    4.5.6 报表处理  58-63
第5章信号采集与分析系统的功能测试  63-74
  5.1 幅值谱  63-65
  5.2 相关系数  65-69
  5.3 功率谱  69-71
  5.4 频响函数  71-74
第6章总结与展望  74-77
  6.1 研究总结  74
  6.2 展望  74-77
参考文献  77-81
致谢  81

信号采集与分析系统的研究与开发

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