基于LabVIEW的虛擬頻譜分析儀的設計與實現

帶通濾波器子模塊BandFilter．VI的功能引腳如圖10所示。顧名思義，帶通濾波器的意思就是頻率在某個范圍內的波形可以通過，它比圖9中的低通濾波器就多了一個引腳Upper Cut-Off。

(5)數據保存子模塊
數據保存子模塊即SaveData．VI功能引腳如圖11所示。它把想要保存的數據處理成統一的格式，在系統退出時保存到文本文件中。

其中，只有兩個引腳是輸出端，即string和系統日期和時間，分別代表格式化輸出的字符串和系統當期日期和時間。輸出端string在系統自動存儲文件中的一條記錄格式如下：
周期平均值：-0.258667正峰值：2.845332信號均方根值：2.845332 3dB帶寬：392.968235．
2007年8月21日12:21:32。其中，周期平均值表示波形信號在一個周期內的信號平均值；正峰值表示波形信號達到的最大幅度值；信號均方根值表示波形信號按均方根公式求出的值；3dB帶寬表示通過子VI求出的帶寬幅度值；最后一個代表的是存儲該條記錄的日期和時間。其中主要用到LabVIEW提供的Format函數，通過把多個中文字符串和一個數字通過Fromat函數格式化到同一個字符串string中輸出，從而為系統退出時保存數據做準備，因為若是把保存數據放到while循環里，則會因一直提示保存數據而導致程序死循環。
圖11中，有六個輸入端引腳，其中RMS引腳表示信號的周期平均值，Positive Peak引腳表示正向最大峰值，CycleAverage引腳表示信號均方根值，detected frequencies引腳是指檢測到的頻率，而3db帶寬引腳和上限帶寬引腳是通過嵌套的―個子Ⅵ即Compute 3db bandwidth.VI計算出來的。

3 結語
基于LabVIEW編程環境下的虛擬頻譜分析儀主要實現了時域分析和頻域分析兩個功能。信號的時域分析主要是測量測試信號經濾波處理后的特征值，這些特征值以一個數值表示信號的某些時域特征，是對測試信號最簡單直觀的時域描述。將測試信號采集到計算機后，在測試VI中進行信號特征值處理，并在測試VI前面板上直觀地表示出信號的特征值，可以給測試VI的使用者提供一個了解測試信號變化的快速途徑。信號的特征值分為幅值特征值、時間特征值和相位特征值，本文對幅值特征值的分析進行了設計。
信號的頻域分析就是根據信號的頻域描述來估計和分析信號的組成和特征量。也就是研究信號的頻率結構，即求取其分量的幅值、相位按頻率的分布規律，并建立以頻率為橫軸的各種譜。對于周期信號可將其展開為傅立葉系數，其頻譜具有離散性、諧波性和收斂性；對于非周期信號可用頻譜密度函數分析其頻率構成，其頻譜具有連續性。
頻域分析包括頻譜分析、功率譜分析、相干函數分析以及頻率響應函數分析。本文實現了頻譜分析，即信號的幅頻特性和相頻特性。