基于虚拟仪器的多通道数据分析系统设计

文章摘要： 2.2.2 测量数据波形还原与显示 该模块主要用于还原测量数据的波形，并实现对波形的控制。该部分通过一个5帧数字CASE结构实现了通道A、通道B、通道C、通道D、全选通等5种多通道工作模式。 波形显示窗口在设计过程中将5个“波形图”控件透明化处理后与20×10的背景方格叠加，分别完成游标和四通道波形的显示功能。该设计方案解决了以往类似软件中存在的当多通道波形同时显示时，不能独立控制单通道波形的难题。各通道分别由一组“沿Y轴平移”与“幅基控制”旋钮控制；而所有通道的“沿X轴平移

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    2.2.2 测量数据波形还原与显示
   该模块主要用于还原测量数据的波形，并实现对波形的控制。该部分通过一个5帧数字CASE结构实现了通道A、通道B、通道C、通道D、全选通等5种多通道工作模式。
    波形显示窗口在设计过程中将5个“波形图”控件透明化处理后与20×10的背景方格叠加，分别完成游标和四通道波形的显示功能。该设计方案解决了以往类似软件中存在的当多通道波形同时显示时，不能独立控制单通道波形的难题。各通道分别由一组“沿Y轴平移”与“幅基控制”旋钮控制；而所有通道的“沿X轴平移”与“时基控制”则由同一组旋钮控制[4]。其程序图如图3、图4所示。

    2.2.3 波形参数测量
    该模块主要用来测量波形的基本时域参数，主要分为宏观参数测量和游标测量两部分。宏观测量是对读取的定长数据进行运算，获取其信号时域参数。游标测量可以用来对波形中感兴趣的点或区域进行测量，获得该区域信号的时域参数[5]。
    2.2.4 滤波处理
    滤波处理主要用来对读取的定长数据波形进行滤波操作。该部分调用了LabVIEW中的Butterworth滤波器、Chebshev滤波器、反Chebshev滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器等函数单元，实现了低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波等4种滤波功能，通过设置高截止频率、低截止频率、阶数和衰减等参数达到滤波目的。
    2.2.5 频谱分析
    根据“海森堡原理”，对数据中某一段敏感区域进行频谱分析可有效解决对海量数据进行频谱分析时有效信息不能准确获取的问题。该模块主要用到函数库中的FFT变换，获取信号的单边幅度谱，并把结果显示在指定显示窗口[6]。
    2.2.6 打印
    打印是一种非常重要的数据存储方式。该部分通过调用“添加报表文本”等控件，实现了对图表及参数等信息的打印。
    3 运行结果与分析
   系统构建完成以后，为验证系统能够正常工作以及性能的优劣，组织实验，并通过存储测试子系统采集了一组正弦波信号数据，其参数如表1所示。

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3.1 波形显示
    打开程序后，将正弦波的测试数据文件存储地址输入四个通道的地址栏中，分别调整各控制旋钮，得到各通道同时显示（即全选通）时图形,如图5所示。

    经比对发现，软件能够将测量数据无失真还原，并实现了四通道波形同时显示、分别控制的功能。与以往类似软件相比，该模块能更方便、更直观地完成波形的比较。
3.2 波形参数测量
    经多次对数据进行分段读取测量，将测量结果与信号本身参数进行比对如表2所示。

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