虚拟频谱分析仪的设计

频率峰值检波子模块是由Power&Frequency Estimate.vi 模板来实现，该模块有5个输入端，2个输出端。输入端有功率谱输入端，峰值频率输入，频率间隔，以峰值频率为中心的频率搜索点数，窗常数。输出端由频率峰值输出，频率峰值能量的输出组成。该模块用来求出频谱的峰值频率及峰值频率点的功率估值。显示模块的设计可以选择频谱曲线显示或时域信号显示，还可以根据需要进行线性或对数显示。

谐波峰值点测量模块的设计，可读出一次谐波，二次谐波，三次谐波峰值点的频率值和功率值。

3.3、数据读取存储和传输模块

数据存储模块的主要功能是将显示器上显示的图像所对应的时域数据存入二进制文件，将与采集数据有关的参数：平均次数、数据 长度、分析带宽、触发点采样点、采集时间等存入与数据文件同名的文本文件中，便于数据读取模块和用户使用。

该模块的设计是利用LabVIEW中有丰富的文件操作函数库，可以方便地进行文件的读写操作。LabVIEW读写文件的过程为：打开一个文件——按一定格式进行读写内容——最后关闭文件。在数据读取模块中用到的主要函数分别是：打开文件函数、读文件函数、关文件函数。而且此虚拟频谱分析仪也可以通过Web发布HTML文件，可以使本地或远程计算机浏览此频谱分析仪的程序面板，从而可以实现远程监控的功能。

组建好的各功能模块按照程序的流程加上必要的控件和显示器，就可以将它们集成到一起，形成一个功能完善的虚拟频谱分析仪。

4、虚拟频谱分析仪的功能测试

虚拟频谱分析仪可以选用通用函数信号发生器（EM1634）进行测试。该信号发生器可以自由设置输入信号的波形类型、频率及幅值。时域信号的频谱分析可以通过观察虚拟频谱分析仪面板上的显示与理论计算值的比较来判断正确与否，以此来验证虚拟频谱分析仪模块的设计是否正确。实验结果表明虚拟频谱分析仪显示的信号相当稳定，输出频谱分量明显，与理论计算值相当符合，从而验证了本程序编写的正确性，完全可以满足实际应用的需要。

5、结束语

本文介绍了虚拟频谱分析仪的开发全过程。其中包括硬件与软件部分的设计，最后通过实验证明此系统的性能相当优良。当然，用户可以根据实际工程中的需要去添加新的测试功能，扩展与外部的接口，实现更高的要求。

6、本文作者创新点

虚拟频谱分析仪的设计采用了先进的虚拟仪器技术，提高了系统的测试精度，增加了测试功能，增强了仪器的灵活性，节省了开发时间，大大的降低了开发成本。

参 考 文 献

[1] 雷振山编著，LabVIEW 7 Express实用技术教程，中国铁道出版社，2004年
[2] 刘君华编著，虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW教程， 西安电子科技大学出版社，2001年
[3] 丁玉美编著，数字信号处理，西安电子科技大学出版社，2001年
[4] 刘海东，基于PCI总线多用虚拟仪器的开发与集成．微计算机信息，2006，1-1：158-160。
[5] National Instruments Corporation, LabVIEW Use Manuals, July 2002
[6] National Instruments Corporation, DAQ PCI-6024 User Manual, July 1998