仪器设计实验报告m

累加求和，计算n?0?x(n)eN?1?j2?nkN，再改变k，外循环。最后将X(k)转换为幅度谱和相位谱。设计中要用到数

值运算子模板中的Complex Functions复数处理函数。

具体步骤：（1）产生仿真信号。打开3.5节第2个实验内容的程序，它能够产生频率、幅值和直流偏值可调的正弦、方波、三角波、锯齿波信号，还可叠加高斯噪声信号，并且采样率和采样点可选。

?j2?nN（2）计算

n?0,1,2...,N?1，结果为1个数组，见图 的右下部分。采样点数N从仿真波形产生函数

?2?N?j2?nN的采样信息簇得到，使用簇cluster子模板中的Unbundle函数实现。采用一个循环次数为N的For循环产生元素为0，1，?，N-1的1维数组，乘以（其实部为零）。

(3)采用双循环，计算X(k)，见图。。。的左上部分。内外循环的循环次数都为N。内循环改变n，累加求和，计算n?0。再用复数处理函数中的Re/Im To Complex，组合为复数

?x(n)eN?1?j2?nkN，累加求和需要使用移位寄存器。先使用Index Array函数从数组中得到第n个元素，再

2*Re2(k)?Im2(k)2相乘。外循环中再改变k。

（4）将X(k)转换为幅度谱和相位谱。计算公式为：有效值幅度谱为?(k)?arctanX(k)RMS?，相位谱为Im(k)Re(k), 函数Complex To Polar可直接得到复数的模和相位角。再把用弧度表示的相位转换为角

度。使用两个图形控件显示幅度谱和相位谱。图1为DFT计算频谱的程序框图和结构框图。

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图1为DFT计算频谱的程序框图和结构框图

2．使用LabVIEW提供的频谱分析函数：波形VI中的FFT Spectrum(Mag-Phase).vi，分析仿真信号的频谱。 结果如图2所示。

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图2

3．使用上面设计的程序，分别选择波形为正弦、方波、三角波、锯齿波，改变信号频率和幅度，选择适当的采样率和采样点，分析正弦、方波、三角波、锯齿波信号的频谱，并与理论计算值比较。 正弦波频谱：

方波频谱：

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三角波频谱：

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