Robert Barański – Diagnostyka Wibroakustyczna

AGH, Katedra Mechaniki i Wibroakustyki

1/3

Analiza sygnałów za pomocą LabVIEW

Cel ćwiczenia:

Generowanie sygnału i prosta analiza za pomocą transformaty Fouriera. Badanie wpływu okna analizy

przy krótko czasowej transformacie Fouriera. Wykorzystanie uśredniania jako sposobu na eliminację

występowania losowych składowych w sygnale.

Ćwiczenie 1

Cel:

Budowa prostego generatora sygnałów oraz generator szumu symulujący zakłócenia.

Działanie:

Nastawione wartości element [2] wpływają na generowany sygnał z generatora [1]. Za pomocą

elementu [8] sumowany jest sygnał z generatora sygnału [1] i generatora szumu (symulujący zakłócenia)

[9]. Wynik wyświetlany jest w elemencie [4]. W elemencie [5] sygnał jest poddawany transformacie

Fouriera i otrzymane widmo częstotliwościowe wyświetlane jest w elemencie [6]. By całość wykonywała

się wielokrotnie należało kod umieścić w pętli [3], do zatrzymania której wykorzystuje się element STOP.

Regulacja parametrami elementu[11] umożliwia uśrednianie analizowanego sygnału. Dzięki temu stałe

elementy występujące w sygnale (jak np. częstotliwość z generatora) zostają uwypuklone, a wpływ

elementów o charakterze losowym zostaje zmniejszony (filtrowanie przez operację uśredniania).

Robert Barański – Diagnostyka Wibroakustyczna

AGH, Katedra Mechaniki i Wibroakustyki

2/3

podłączanie:

1

Function\Signal Processing\Waveform Generation\Basic FuncGen.vi

2

podłącz do wejść elementu [1], kontrolki zgodnie z rysunkiem (wykorzystaj Podręczne
menu\Create\Control)

3

Function\Structures\While Loop. do elementu

podepnij Podręczne menu\Create\Control

4

Controls\Graph\Waveform Graph

5

Function\Signal Processing\Waveform Measure\FFT Mag Phase

6

Controls\Graph\Waveform Graph

7

do funkcji [5] wejścia window podepnij kontrolkę (wykorzystaj Podręczne menu\Create\Control)

8

Function\Numeric\Add

9

Function\Signal Processing\Waveform Generation\Gaussian Wfm.vi

10 do wejścia standard deviation podłączyć kontrolkę (wykorzystaj Podręczne menu\Create\Control)

11

do wejścia averanging parameters elementu [5] podpiąć kontrolkę (Podręczne menu\Create

Control)

12 do wejścia restart averanging elementu [5] podpiąć kontrolkę (Podręczne menu\Create Control)

Zegarek dodajemy poprzez funkcję Function\Timing

1

\Wait(ms), podpiąć stałą 1000

(Podręczne_menu\Create\Constant)

Zmiana wyglądu elementów na Front Panelu

Najechać kursorem na element, prawym klawiszem wejść w Podręczne menu i wybrać

Replace\Numeric\Dial

−

patrz rysunek poniżej.

Podobnie można postępować przy dowolnym innym elemencie.

1

w LabVIEW 7.1 zamiast Timing jest Time & Dialog

Robert Barański – Diagnostyka Wibroakustyczna

AGH, Katedra Mechaniki i Wibroakustyki

3/3

Zadanie 1

Dla nastawionej częstotliwości 100Hz i amplitudzie 1 oraz przy ustawieniu parametru [10] (standard

deviation) na ‘0’, zbadać widmo sygnałów: Sinus Wave, Triangle Wave, Square Wave, Sawtooth.

Czy pojawiają się dodatkowe częstotliwości (harmoniczne) dla różnych typów sygnałów? Jakie

częstotliwości się pojawiają.

Zadanie 2

Ustaw amplitudę sygnału [2] na 1 oraz amplitudę szumu [10] na 1. Czy jesteś w stanie rozpoznać

częstotliwość dominującą (nastawioną na generatorze) w analizowanym sygnale (przy wyłączonej opcji

uśredniania – ‘No averaging’)?

Dla jakich wartości sygnału i szumu nie jesteś w stanie rozpoznać częstotliwości dominującej?

Zadanie 3

Jak uśrednianie (‘number of averages’ np. o wartości 30) wpływa na obserwację zmian częstotliwości w

sygnale (np. jeśli częstotliwość dominująca zmienia się w zakresie 100Hz-130Hz)? Symulację zmian

częstotliwości uzyskasz poprzez zmianę wartości ‘frequency’ podczas działania programu (ręczna zmiana

wartości).

Zadanie 4

Sprawdzić działanie poszczególnych nastawień parametru averanging mode. Który z nich wydaje Ci się

najkorzystniejszy przy analizie sygnałów (czy zależy od typu sygnału, przeznaczenia, długości sygnału)?