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虚拟频谱分析仪的设计与实现

丁娜  
【摘要】: 本文设计的虚拟频谱分析仪结合了虚拟仪器技术、频谱校正技术和软件编程技术,借助于数据采集系统将被测信号采集到主控计算机内,利用虚拟仪器进行测量和分析,并将结果输出到屏幕或报表中,从而完成整个测试过程。围绕虚拟频谱分析仪的设计和实现这个主题,本文研究了频谱分析仪的原理和仪器各项功能的实现方法,并对软件设计中遇到的主要问题作了重点分析,提出了解决的方法,使最后实现的虚拟频谱分析仪能达到国家有关电网谐波检测仪器的A级标准。 首先,本文介绍了虚拟仪器的硬件结构,对其与传统仪器的区别进行了比较。概述了虚拟仪器开发平台HP VEE的特点,并且对比分析了几种典型的虚拟仪器开发平台。 然后,详细介绍了虚拟仪器的软件设计。分析了虚拟仪器中各种功能模块的程序设计和实现的算法,在此基础上,设计和实现了虚拟频谱分析仪的各项功能。其中重点分析在频域分析中遇到的问题以及解决的方法。为了使虚拟仪器频谱分析的结果更加准确,论文研究了目前应用广泛的频谱校正技术,并对三种相位差频谱校正技术进行了仿真实验和综合比较,提出了推荐采用的技术。 最后,结合VXI仪器对软件和硬件系统进了调试,并通过对标准信号的采集和分析,验证了虚拟频谱分析仪的各项功能达到设计目的,以及该虚拟仪器的实用性。


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