基于虚拟仪器的频率测量软件系统研究与设计

3结果处理及分析

在设计的基于功率谱估计的频率测量系统中，选择数据来源中的仿真信号，设定信号频率100 Hz，直流偏置为1 V，噪声幅值2 V，采样频率512 Hz，采样点数102 400，FFT点数1 024，窗函数类型选择Hanning窗，窗长为32点，重叠点数为窗长的50%，通过利用功率谱估计方法和频域测频法，可完成信号频率的测量，并得出测量频率的相对误差，如表1所示。



从表1中的仿真结果可以看出，在频率测量方法相同的条件下，利用Welch谱估计可以得到较高的频率测量精度，而在功率谱估计方法相同的条件下，改进的能量重心法可以达到更高的测频精度。然而在实际条件下，由于非整周期采样引起的频谱泄漏、栅栏效应窗函数的影响和环境等因素都会使测频精度降低，因此，应根据具体应用条件选择不同的功率谱估计和测频方法的组合，从而完成高精度频率测量。

4结束语

在信号的频率测量中，利用功率谱估计和频率测量相结合的方法，能有效地提高测量精度。同时，借助虚拟仪器良好的人机界面和强大的数据分析处理函数库，结合软件无线电的思想，构建频率测量软件系统，对信号频率测量也具有一定的现实意义和研究价值。