1 信号幅值特征值分析
1.1 周期信号的幅值特征值
周期信号的幅值特征值常以峰值、峰-峰值、均值、均方值和有效值表示。
(1)峰值xp和峰-峰值xp-p
峰值xp指在一个周期内信号x(t)可能出现的最大绝对瞬时值,即:xp=|x(t)|max。
峰-峰值xp-p是指在一个周期内信号最大瞬时值xmax与最小瞬时值xmin之差的绝对值,即xp-p=|xmax-xmin|。
信号的峰值和峰一峰值给出了信号变化的极限范围,是选择测试装置的量程和动态范围的依据。
(2)均值μx
周期信号的均值表示信号变化的中心趋势,是信号的常值分量。
(3)均方值pav和有效值xrms
周期信号属于功率信号,其能量无限,平均功率它反映了信号功率的大小。
平均功率的平方根就是信号的有效值xrms,即:
1.2 随机信号的幅值
(1)均值μx是指各态历经随即信号的样本函数x(t)在观测时间T上的平均值,即:
它表示随机信号的常值分量,是随机信号波动的中心值,描述了随机信号的静态分量。
(2)方差σx2描述随机信号的幅值波动程度。用样本函数x(t)偏离均值μx的平方均值表示,即:
它是分析随机信号的重要参数。信号波动的范围愈大,则σx电愈大。可见,标准差σx描述了随机信号的动态分量。
(3)均方值ψx2描述随机信号的强度,它是样本函数x(t)的平均值,即:
它代表信号的平均功率。
2 LabVIEW实现信号幅值特征值求取
2.1 LabVIEW实现周期信号幅值特征值求取
用Express VI中的幅值和电平测量VI最为简单有效。它的达到路径是函数→信号分析→幅值和电平测量如图1所示。
参数对话框中共划分4个区域,分别是要求进行的幅值特征值求取的项目、当前信号幅值特征值求取的结果、输入信号预览窗口和加窗后信号预览窗口。其中,最重要的是幅值特征值求取的项目设置。
用Express信号发生器产生一个仿真信号,其参数设置如图2所示。这是个具有直流偏置和泊松噪声干扰的三角波信号。用幅值和电平测量检测其能够检测的所有幅值特征值的测试VI的前后面板示图,如图3所示。