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农业工程信号计算机处理系统的研究

作　者: 李永奎
导　师: 李宝筏
学　校: 沈阳农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 信号处理 信号分析 虚拟仪器系统 面向对象程序设计
分类号: TP399
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
下　载: 141次
引　用: 5次
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内容摘要


由于传统信号检测分析设备功能单一、价格性能比高及检测系统组成繁琐等缺点，传统设备已满足不了现代工程检测及数据分析的要求。快速发展的计算机技术，为利用普通微机实现数字化检测分析提供了必要的技术条件。特别是近年来，美国National Instruments公司提出“计算机虚拟仪器系统”概念，已逐步成为现代检测分析系统发展的方向。鉴于上述观点，本文的研究力求从实际应用出发，开发出一套以通用微机系统为底层，集成多种检测仪器功能于一体，使用方便，价格低廉的信号检测与分析虚拟仪器系统。 本文首先对模拟信号处理分析系统的总体设计进行了论述，提出了系统总体设计目标及各处理环节应完成的具体功能，给出了操作界面的布局及主要类的结构。 对处理分析有关数学模型建立过程的描述，及对数据结构及算法建立的分析，较全面的阐述了系统设计的全过程。 系统中涉及到一些关键问题，属于本文提出的新的见解或新的解决方法主要有： 1）提出信号数据“场”的概念。一场数据是指一次连续采样信号数据序列，场内数 据具有相同的采样参数。并实现了多场数据统一浏览、统一存储等操作。 2）将多线程技术利用在采样过程中，实现采样与监视并发进行； 3）实现采样曲线的全方位的浏览操作，对显示区曲线可以实现平移、缩放、选择等 操作，而且在浏览过程中实现了信号的测量、标定等处理； 4）提出了多通道独立的多点标定的计算机算法，并在系统中实现； 5）利用系统仿真计算检验传递函数拟合结果，使用户直接检验拟合的程度； 6）实现了曲线的多种运算处理等。 这些功能的实现方法，对相似系统的设计具有一定的参考价值。 在离散系统信号采集与处理计算机系统设计方面，提出了利用阶跃信号的采集、存储及显示方法、及阶跃信号处理分析方法，实现随机离散信号的处理与分析，这方面的某些研究目前在国内应属于首创。 经实验室测试及实际运用表明，系统运行可靠，处理及分析结果正确，达到设计要求。除完成一般功能外，还可以用于一些特殊目的，如瞬间状态的采集、事件计数等。 本系统以WINDOWS9X为支持系统，采用面向对象程序设计方法进行系统描述，以“类”为基本功能单元进行设计，充分利用计算机系统的各种资源，与其他相似系统比较，在计算机软件开发方面具有自己的特点。

全文目录


中文摘要  5-6
英文摘要  6-8
第1章 绪论  8-13
  1．1 课题研究意义  8-9
  1．2 国内外发展现状  9-10
  1．3 课题基本内容及方法  10-13
第2章 模拟信号处理与分析系统总体设计  13-30
  2．1 系统设计目标  13-14
  2．2 计算机系统的选择  14-15
  2．3 数据处理流程设计  15-19
  2．4 窗体界面布局设计  19-22
  2．5 代码组织及类型、常量的定义  22-29
  2．6 本章小结  29-30
第3章 模拟信号处理主要环节设计  30-49
  3．1 采样类的设计  30-35
  3．2 记录环节设计  35
  3．3 动态显示类的设计  35-37
  3．4 浏览过程的设计  37-40
  3．5 标定处理的设计  40-43
  3．6 数据的预处理  43-47
  3．7 平稳性检验  47-48
  3．8 本章小结  48-49
第4章 信号分析主要过程设计  49-63
  4．1 幅值概率密度分析  49-50
  4．2 相关分析  50-52
  4．3 频谱密度分析  52-53
  4．4 系统传递函数辨识  53-58
  4．5 系统数字仿真  58-59
  4．6 曲线的微分、积分运算  59-60
  4．7 峰值及分段积分处理  60-61
  4．8 本章小结  61-63
第5章 随机离散信号采集及分析系统的设计  63-74
  5．1 随机离散信号处理系统总体设计  63-65
  5．2 采集、存储及浏览的具体设计  65-70
  5．3 事件序列时间间隔统计分析  70-73
  5．4 本章小结  73-74
第6章 系统功能测试  74-86
  6．1 模拟信号处理功能测试  74-82
  6．2 模拟信号采样环节测试  82-84
  6．3 离散信号序列分析检验  84-85
  6．4 本章小结  85-86
第7章 应用实例  86-93
  7．1 小型膨化机膨化室内压力强度测试及数据分析  86-87
  7．2 深松犁田间试验数据分析  87-90
  7．3 其他试验数据的检测  90-92
  7．4 本章小结  92-93
第8章 总结与建议  93-95
  8．1 主要成果  93-94
  8．2 今后的方向与建议  94-95
附录 系统主要技术指标  95-98
参考文献  98-101
致 谢  101

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 在其他方面的应用
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