基于LabVIEW的虚拟频谱分析仪的设计与实现

其中，只有两个引脚是输出端，即"string"和"系统日期和时间"，分别代表格式化输出的字符串和系统当期日期和时间。输出端"string"在系统自动存储文件中的一条记录格式如下：

"周期平均值：-0.258667正峰值：2.845332信号均方根值：2.845332 3dB带宽：392.968235．

2007年8月21日12:21:32"。其中，"周期平均值"表示波形信号在一个周期内的信号平均值；"正峰值"表示波形信号达到的最大幅度值；"信号均方根值"表示波形信号按均方根公式求出的值；"3dB带宽"表示通过子VI求出的带宽幅度值；最后一个代表的是存储该条记录的日期和时间。其中主要用到 LabVIEW提供的Format函数，通过把多个中文字符串和一个数字通过Fromat函数格式化到同一个字符串"string"中输出，从而为系统退出时保存数据做准备，因为若是把保存数据放到while循环里，则会因一直提示保存数据而导致程序死循环。

图11中，有六个输入端引脚，其中"RMS"引脚表示信号的周期平均值，"Positive Peak"引脚表示正向最大峰值，"CycleAverage"引脚表示信号均方根值，"detected frequencies"引脚是指检测到的频率，而"3db带宽"引脚和"上限带宽"引脚是通过嵌套的—个子Ⅵ即Compute 3db bandwidth.VI计算出来的。

4 结语

基于LabVIEW编程环境下的虚拟频谱分析仪主要实现了时域分析和频域分析两个功能。信号的时域分析主要是测量测试信号经滤波处理后的特征值，这些特征值以一个数值表示信号的某些时域特征，是对测试信号最简单直观的时域描述。将测试信号采集到计算机后，在测试VI中进行信号特征值处理，并在测试VI前面板上直观地表示出信号的特征值，可以给测试VI的使用者提供一个了解测试信号变化的快速途径。信号的特征值分为幅值特征值、时间特征值和相位特征值，本文对幅值特征值的分析进行了设计。

信号的频域分析就是根据信号的频域描述来估计和分析信号的组成和特征量。也就是研究信号的频率结构，即求取其分量的幅值、相位按频率的分布规律，并建立以频率为横轴的各种谱。对于周期信号可将其展开为傅立叶系数，其频谱具有离散性、谐波性和收敛性；对于非周期信号可用频谱密度函数分析其频率构成，其频谱具有连续性。

频域分析包括频谱分析、功率谱分析、相干函数分析以及频率响应函数分析。本文实现了频谱分析，即信号的幅频特性和相频特性。