在虛擬儀器環(huán)境下測量網(wǎng)絡(luò)(電路)頻率特性的方法主要有以下4種:
(1)多步法;
(2)使用正弦波組合的單步法;
(3)使用Chirp信號的單步法;
(4)使用隨機信號的單步法
檢測相位差的三種方法的比較
檢測兩個測量量之間的相位差有三種方法：過零點法，相關(guān)法，頻譜分析法。
1.3 頻譜分析法測量相位差
1.3.1 原理介紹
頻譜分析法是通過離散傅里葉法對被檢測信號進行頻譜分析,從而獲得信號的相頻特性,
然后計算兩信號在主頻率處的相位差值。
虛擬頻譜分析法測量相位差計的程序流程大體為:先對兩個同頻率的信號x1(t)和x2(t)采樣得到時間系列x1(k)和x2(k)(k=0,1,2,…,N-1),再分別求出各自的基波分量。程序流程如下圖所示。
在程序框圖的設(shè)計中調(diào)用的函數(shù)有:4個Array子模板上的IndexArray圖標(biāo),分別用來獲取信號1系數(shù)a11、b11的數(shù)值和信號2系數(shù)a21、b21的數(shù)值,通過公式(4)計算出相位差;4對移位寄存器,用于實現(xiàn)循環(huán)體內(nèi)數(shù)據(jù)的傳遞;為得到相位差,調(diào)入反正切函數(shù),并進而實現(xiàn)相應(yīng)的運算,將相位差由弧度轉(zhuǎn)化為角度表示。
該虛擬相位差計雖然是求兩個同頻率信號的相位差,但其實質(zhì)上是頻譜分析,只是求基頻分量而已。用計算機進行譜分析已有成熟的軟件,問題在于如何選取采樣間隔ST(或采樣頻率Sf)、采樣點數(shù)N和截取長度pt,以保證一定的精度。時域無限長信號被截斷相當(dāng)于原函數(shù)乘以矩形窗函數(shù),窗外時域信息全部損失,從而導(dǎo)致時域頻譜丟失,即泄漏。不同長度的窗函數(shù)泄漏情況也不同。此方法基于連續(xù)信號離散化處理的離散傅里葉變換(DFT)。FFT是DFT的一種快速算法,它要求所處理的數(shù)據(jù)總數(shù)為2m(m∈N);另外,要求采樣必須滿足“采樣定理”,否則會發(fā)生頻譜混疊。
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