基于LabWindows／CVI的实时频谱分析仪.pdf

《基于LabWindows／CVI的实时频谱分析仪.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014拉仪表技术与传感器2014第9期InstrumentTechniqueandSensorNo．9基于LabWindows／CVI的实时频谱分析仪王鑫。张惊雷(天津市复杂控制理论及应用重点实验室，天津理工大学自动化学院天津300384)摘要：频谱分析仪在信号分析领域具有广泛的应用价值。采用虚拟仪器Labwindows／cVI软件平台开发了基于PCI一6221多功能数据采集卡的实时频谱分析仪。多线程技术用于开发数据采集、波形显示、滤波、频谱分析和数据库管理等模块。实验结果表明，设计实现的实时频谱分析仪基本达到通用示波器的性能指标，而且与传统仪器相比，开发成

2、本低，使用灵活，人机界面更友好。关键词：【abwind0ws／cVI；频谱分析；虚拟仪器；实时；信号分析中图分类号：TP31I；TP274文献标识码：A文章编号：2012—1841(2014)09—0037—03Real-timeSpectrumAnalyzerBasedonLabWindows／CVIWANGXin，ZHANGJing—lei(Tia~inKeyLaboratoryforControlTheory&ApplicationsinComplicatedSystems，Tianjin300384；TianjinUniversityofTechnol

3、ogy，Tianjin300384，China)Abstract：Spectrumanalyzerhasawideapplicationinthefieldofsignalanalysis．Areal—timespectrumanalyzerbasedondataacquisitioncard(PCI一6221)byusingLabWindows／CVIvirtualinstrumentationplatformwasproposed．Multi—threadtech·niquewasappliedtodevelopthesignalsamplingprogr

4、am，thedisplayofsignals，thefilter，analyzingthespectrumanddatabasemanagement．Testingresultprovesthatthereal—timespectrumanalystcansatisfytheperformancerequirementofuniversaloscillo’scopes．Comparedwiththetraditionalspectrumanalyzer，thedesigndevelopmentcostslowandtheman—machineinterface

5、ismoreflexibleandconvenient．Keywords：【丑bWind0ws／CVI；spectrumanalyst；virtualinstrument；real—time；signalanalysis0引言虚拟仪器技术开创了测控领域的新时代，它是在以计算机为核心的平台上，利用其强大的资源设计开发具有虚拟面板，输测试任务由软件算法实现的一种计算机仪器系统。人LabWindows／CVI是一种基于ANSIC的虚拟仪器开发环尊境，它将C语言的强大功能与灵活的使用方法带入到测试、测量和智能仪器等工程领域⋯。由于LabWindows／CVI拥有功能强

6、大的图形显示控件、丰富的信号分析函数库和良好的开发环境，因此非常适合开发信号分析相关的应用系统。设计采用图1系统结构图LabWindows／CVI多线程技术，主线程用于显示面板和响应用户2软件设计各种初始化操作，其他各线程用于数据采集、显示、滤波、幅频2．1多线程机制采集任务的实现分析、数据管理等模块的操作。实验证明系统波形刷新速度多线程机制数据采集任务分为用户界面控制、通道选择、快、参数准确，满足了对实时性和准确性要求。数据采集和实时显示等。任务线程由基于I丑bwindows／CVI异1硬件结构步定时机制的多线程技术来实现，能够精确控制执行次线程回调函数的执

7、行周期。以下将对其在LaJ)wind0ws／cVI2010版平实时频谱分析仪包括传感器、信号调理、PCI一6221数据采集卡及装有LabWindows／CVI的计算机。系统方框图，如图1台下的关键代码进行说明。所示。传感器将测量对象的非电信号转换为电信号，经过信号数据采集方案流程图如图2所示。程序开始之前首先要声明全局变量和宏定义。调理模块达到合适的量程以满足PCI一6221数据采集卡的模staticinttimerid；／／异步定时器句柄拟输入要求。PCI一6221将输入的模拟电压经多通道A／D采staticTaskHandlegTaskHandle：0；／

8、／采集任务句柄集转换为离散的数字信号进