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一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />
設(shè)計(jì)一個(gè)頻譜分析儀。要求在前面板上可設(shè)置信號(hào)的采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)、信號(hào)頻率、幅值和相位；并分析正弦波、方波和三角波的頻譜特性。
二、實(shí)驗(yàn)原理：
首先利用條件結(jié)構(gòu)加枚舉，各波形發(fā)生器作為條件結(jié)構(gòu)中的函數(shù)體（C語(yǔ)言中的switch結(jié)構(gòu)）完成對(duì)正弦波、方波、三角波的生成，并顯示在波形圖上。然后將所產(chǎn)生的信號(hào)輸入Amplitude and Phase Spectrum.vi完成幅度和相位的分析并由波形圖顯示；將所產(chǎn)生的信號(hào)與高斯白噪聲混合后輸入Auto Power Spectrum.vi進(jìn)行自功率譜的分析并顯示在波形圖上。
三、實(shí)驗(yàn)步驟：
1.信號(hào)的產(chǎn)生：輸入信號(hào)頻率、信號(hào)幅度、信號(hào)相位采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)，輸出所需的不同類型信號(hào)，其程序框圖如下：
2.幅度譜與相位譜分析：將所產(chǎn)生的波形輸入Amplitude and Phase Spectrum.vi完成幅度和相位的分析，并顯示在波形圖中：
3.功率譜分析：將所產(chǎn)生的信號(hào)與高斯白噪聲混合后輸入Auto Power Spectrum.vi分析其自功率譜并顯示在波形圖上，程序框圖如下：
4.將不同類型的信號(hào)作為條件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體，以枚舉作為選擇條件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型信號(hào)產(chǎn)生，然后重復(fù)1，2，3步驟完成信號(hào)的頻譜分析。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
前面板如下圖所示：
正弦波：
方波：
三角波：
程序框圖如下圖所示：
五、問(wèn)題討論：
問(wèn)題：枚舉類型作為條件與條件結(jié)構(gòu)進(jìn)行條件選擇時(shí)，程序會(huì)顯示發(fā)生錯(cuò)誤。
問(wèn)題的解決：打開(kāi)枚舉類型屬性中的編輯項(xiàng)，查看其信號(hào)輸出形式，對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行自定義，將枚舉輸出信號(hào)格式與條件結(jié)構(gòu)的條件格式保持一致。如：枚舉類型對(duì)于正弦波的默認(rèn)輸出是“Sine Wave”，將其輸出改為與條件結(jié)構(gòu)相同的“正弦波”即可。
大作業(yè)題目五
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />
建立一個(gè)頻率為200Hz，幅值為1的正弦波。加入白噪聲，噪聲幅值為100，保留其頻率低于20 Hz的分量與正弦波疊加，再利用高通濾波器將正弦波濾出。
二、實(shí)驗(yàn)原理：
利用正弦波信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生頻率為200Hz，幅值為1的正弦波；利用Uniform White Noise產(chǎn)生白噪聲信號(hào)，用Butterworth濾波器（低通）濾除白噪聲20Hz以上的頻率分量，使之與剛才產(chǎn)生的正弦信號(hào)疊加作為待濾波信號(hào)，然后再用Butterworth濾波器（高通）從混雜白噪聲中提取出正弦信號(hào)。
三、實(shí)驗(yàn)步驟：
1.正弦信號(hào)的產(chǎn)生：輸入信號(hào)頻率、采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)，輸出所需正弦信號(hào)，其程序框圖如下：
2.高斯白噪聲的產(chǎn)生：選擇均勻白噪聲發(fā)生器，輸入采樣點(diǎn)數(shù)和幅值產(chǎn)生所需高斯白噪聲，程序框圖如下：
3.用Butterworth濾波器（低通）濾除高斯白噪聲20Hz以上的頻率分量，并與正弦波疊加，并顯示疊加噪聲后的波形圖，程序框圖如下：
4.將疊加噪聲后的正弦信號(hào)，輸入Butterworth濾波器（高通），濾除低于20Hz的高斯白噪聲信號(hào)，并顯示在在波形圖上：
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
前面板如下圖所示：
程序框圖如下圖所示：
五、問(wèn)題討論：
待濾波信號(hào)為單一頻率（200Hz）的正弦與高斯白噪聲（20Hz）的疊加，從理論上來(lái)說(shuō)，濾波器門限值為20Hz-200Hz之間均可提取出原正弦信號(hào)，小于20Hz則提取的信號(hào)中仍含有噪聲信號(hào)，大于200Hz則會(huì)將原正弦信號(hào)也一并濾除。但濾波器的濾波結(jié)果顯示，當(dāng)門限值為250Hz是仍有正弦信號(hào)輸出（如下圖），對(duì)此結(jié)果表示疑惑。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />
設(shè)計(jì)一個(gè)頻譜分析儀。要求在前面板上可設(shè)置信號(hào)的采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)、信號(hào)頻率、幅值和相位；并分析正弦波、方波和三角波的頻譜特性。
二、實(shí)驗(yàn)原理：
首先利用條件結(jié)構(gòu)加枚舉，各波形發(fā)生器作為條件結(jié)構(gòu)中的函數(shù)體（C語(yǔ)言中的switch結(jié)構(gòu)）完成對(duì)正弦波、方波、三角波的生成，并顯示在波形圖上。然后將所產(chǎn)生的信號(hào)輸入Amplitude and Phase Spectrum.vi完成幅度和相位的分析并由波形圖顯示；將所產(chǎn)生的信號(hào)與高斯白噪聲混合后輸入Auto Power Spectrum.vi進(jìn)行自功率譜的分析并顯示在波形圖上。
三、實(shí)驗(yàn)步驟：
1.信號(hào)的產(chǎn)生：輸入信號(hào)頻率、信號(hào)幅度、信號(hào)相位采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)，輸出所需的不同類型信號(hào)，其程序框圖如下：
2.幅度譜與相位譜分析：將所產(chǎn)生的波形輸入Amplitude and Phase Spectrum.vi完成幅度和相位的分析，并顯示在波形圖中：
3.功率譜分析：將所產(chǎn)生的信號(hào)與高斯白噪聲混合后輸入Auto Power Spectrum.vi分析其自功率譜并顯示在波形圖上，程序框圖如下：
4.將不同類型的信號(hào)作為條件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體，以枚舉作為選擇條件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型信號(hào)產(chǎn)生，然后重復(fù)1，2，3步驟完成信號(hào)的頻譜分析。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
前面板如下圖所示：
正弦波：
方波：
三角波：
程序框圖如下圖所示：
五、問(wèn)題討論：
問(wèn)題：枚舉類型作為條件與條件結(jié)構(gòu)進(jìn)行條件選擇時(shí)，程序會(huì)顯示發(fā)生錯(cuò)誤。
問(wèn)題的解決：打開(kāi)枚舉類型屬性中的編輯項(xiàng)，查看其信號(hào)輸出形式，對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行自定義，將枚舉輸出信號(hào)格式與條件結(jié)構(gòu)的條件格式保持一致。如：枚舉類型對(duì)于正弦波的默認(rèn)輸出是“Sine Wave”，將其輸出改為與條件結(jié)構(gòu)相同的“正弦波”即可。
大作業(yè)題目五
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />
建立一個(gè)頻率為200Hz，幅值為1的正弦波。加入白噪聲，噪聲幅值為100，保留其頻率低于20 Hz的分量與正弦波疊加，再利用高通濾波器將正弦波濾出。
二、實(shí)驗(yàn)原理：
利用正弦波信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生頻率為200Hz，幅值為1的正弦波；利用Uniform White Noise產(chǎn)生白噪聲信號(hào)，用Butterworth濾波器（低通）濾除白噪聲20Hz以上的頻率分量，使之與剛才產(chǎn)生的正弦信號(hào)疊加作為待濾波信號(hào)，然后再用Butterworth濾波器（高通）從混雜白噪聲中提取出正弦信號(hào)。
三、實(shí)驗(yàn)步驟：
1.正弦信號(hào)的產(chǎn)生：輸入信號(hào)頻率、采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)，輸出所需正弦信號(hào)，其程序框圖如下：
2.高斯白噪聲的產(chǎn)生：選擇均勻白噪聲發(fā)生器，輸入采樣點(diǎn)數(shù)和幅值產(chǎn)生所需高斯白噪聲，程序框圖如下：
3.用Butterworth濾波器（低通）濾除高斯白噪聲20Hz以上的頻率分量，并與正弦波疊加，并顯示疊加噪聲后的波形圖，程序框圖如下：
4.將疊加噪聲后的正弦信號(hào)，輸入Butterworth濾波器（高通），濾除低于20Hz的高斯白噪聲信號(hào)，并顯示在在波形圖上：
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
前面板如下圖所示：
程序框圖如下圖所示：
五、問(wèn)題討論：
待濾波信號(hào)為單一頻率（200Hz）的正弦與高斯白噪聲（20Hz）的疊加，從理論上來(lái)說(shuō)，濾波器門限值為20Hz-200Hz之間均可提取出原正弦信號(hào)，小于20Hz則提取的信號(hào)中仍含有噪聲信號(hào)，大于200Hz則會(huì)將原正弦信號(hào)也一并濾除。但濾波器的濾波結(jié)果顯示，當(dāng)門限值為250Hz是仍有正弦信號(hào)輸出（如下圖），對(duì)此結(jié)果表示疑惑。
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