基于LabVIEW和Matlab混合编程的小波去噪方法

分析了传统滤波器方法在处理非平稳信号时的缺点,研究了小波去噪的原理和方法,研究了利用LabVIEW和Matlab混合编程的方法,将LabVIEW完美的图形编程技术和Matlab强大的的数学解算功能结合起来,实现了小波降噪的数学建模和信号图像显示。通过对振动冲击信号的滤波处理,表明了小波降噪方法在处理非平稳信号时的有效性。     

小波去噪及其在LabVIEW中的实现

信号去噪是信号处理领域的经典问题之一,小波分析作为一种新的信号处理工具,其优良的去噪性能已引起人们越来越多的关注和重视。对小波阈值去噪的方法进行了系统的研究。LabVIEW作为一种强大的虚拟仪器开发平台,已得到了广泛的应用。通过LabVIEW中的Matlab Script节点直接调用Matlab应用程序,在LabVIEW中实现了小波去噪,并介绍了LabVIEW调用Matlab时的注意事项。     

基于LabVIEW的小波去噪算法的研究

近年来,小波理论得到了迅速的发展。小波分析是目前国际公认的信号信息获取与处理领域的高新技术,是多学科关注的热点,是信号处理的前沿课题。由于小波变换具有低熵性、多分辨性、去相关性、选基灵活性等特性,使它成为在信号去噪领域内的有力工具。本文应用小波变换算法,并将其结合LabVIEW虚拟仪器开发平台、MATLAB中小波去噪工具箱的小波去噪函数进行仿真,用模拟信号验证了其去噪算法的有效性。     

光子多普勒速度测量系统的数据处理技术

光子多普勒速度测量（PDV）系统是一种新型的激光测速系统,可广泛用于冲击波、爆轰波以及其他短时高速运动的测量。数据处理是PDV测速技术重要的组成部分,旨在从含有大量噪声的测量数据中获得靶面等运动体的速度信息。在分析PDV系统测速原理的基础上,分别采用条纹法、短时傅里叶变换法和小波变换法对激光冲击强化实验中自由靶面运动的PDV数据进行了处理。针对其中的去噪、奇异点、小波基的选择等问题,提出了一些独特的处理方法。同时,对3种处理方法的误差、实时性、有效性进行了比较。     

基于光子多普勒测速的长景深动态测试研究

目前光子多普勒测速的应用场景多为瞬时、短时的冲击、震动、飞片等测量,采集时间少、景深距离短,缺少长景深动态测试的应用。为此我们搭建了一套全光纤结构PDV以及基于LabWindows的上位机解调软件,以15 kHz线宽1550.12 nm激光器为光源,300 mm工作距离非球面镜作为探头,针对运动距离为1.33 m、最高速度14 m/s的无杆气缸滑块进行速度测量。通过多次实验,得出了无杆气缸滑块运动的全程速度曲线,并用积分反推出运动距离与实际滑块运动距离相符,平均相对误差为-0.5266%。实验结果表明,光子多普勒测速系统健壮性良好,在信号光耦合功率低的情况下仍可以得到16 dB以上信噪比的干涉信号,大气环境稳定时可在长景深范围内进行动态测量。     

时间拉伸光子多普勒测速技术研究

在瞬态高速测速场景中,目标物体在几十ns时间内能加速到几~几十km/s,因此光子多普勒测速系统中电学数模转换器件带宽要求达到GHz甚至上百GHz。时间拉伸光子多普勒测速系统利用飞秒激光时间拉伸特性,在光域中完成信号降频处理,降低了光电信号探测器件和电学数模转换器件带宽压力。提出了改进的时间拉伸光子多普勒测速系统,飞秒脉冲经过第一级色散器件充分展宽铺满整个时域,避免了速度信号的采样间断;信号解调上采用误差补偿算法对频移信号进行补偿,减小了因为位移引入的系统误差,从而增加了有效记录时间。实验使用纳秒激光驱动铝膜产生高速飞片,测试了文中测速系统在记录时间1.2 μs内的实验效果。实验使用重频50 MHz飞秒光源,第一级和第二级色散器件分别使用200 km和100 km单模光纤,构成比例因子2/3。最终实验表明系统将3.6 GHz的多普勒频移信号降低为2.4 GHz,通过与光子多普勒测速系统进行结果比对,实验动态误差小于5%。该系统将能够应用于多种动高压技术加载飞片场景下的速度进行测量,为瞬态高速测量领域提供了新的测量手段。     

采样频率和滤波方法对光子多普勒测速误差的影响

数据处理是光子多普勒测速技术的重要组成部分,条纹法是数据处理的最基本方法,自相关滤波是提高条纹法测速精度的关键一环.在分析光子多普勒测速原理的基础上,针对不同速度的拍频信号,全面分析了采样频率、信噪比、滑动平均滤波和自相关滤波对测速精度的影响,得到了 自相关滤波的测量精度远大于滑动平均滤波.对炸药爆轰实验的圆筒表面运动...     

光子多普勒测速仪的单探头多目标测速能力研究

随着相关研究的发展,在冲击波物理、爆轰物理、强激光、兵器等众多领域中,均提出了通过单个探头对小范围内的多个目标,如多个小飞片或粒子群,同时进行高精细度速度测量的要求,为满足该要求,论述了光子多普勒测速的工作原理和光路结构,分析了单探头多目标测速应用时的信号特征和数据处理方法,指出速度分辨率和空间分辨率是决定该性能的关键因素。根据理论分析结果,采用光通信行业中的常规器件,搭建了一台光子多普勒测速仪,并设计了爆轰实验装置,同时利用该装置进行了爆轰加载金属飞片的验证实验。实验结果表明,使用单个光子多普勒测速探头,对单个大尺寸铝飞片、多个小尺寸铝飞片、铅靶喷射粒子群等单个或多个运动目标均达到了较好的速度测量结果,获得了各目标的速度曲线以及多条速度曲线构成的速度带,测量最高速度达到2.5km/s,工作距离达到20mm。研究结果对于深入探索光子多普勒测速技术在单探头多目标测速中的应用有重要的参考意义。     

激光多普勒测速技术的最新发展动向

本文介绍了激光多普勒测速技术的最新进展,分析了它今后的发展趋向,指出了LDV技术在科学研究和现代化工业生产中的重要性。     

基于光子多普勒效应的轴承振动测量

中国高铁国产化率高达97%,但仍有3%的设备需要进口,其中就包括对制造工艺有着极高要求的高铁轴承。为保证高铁安全行驶,现有高铁轴承在运行120万公里后无论好坏都需强制更换,大大增加了运营成本。因此高铁轴承损伤检测对降低运营成本、确保行车安全非常重要。提出了基于光子多普勒测速系统的高铁轴承(转动刚体)振动测量方法,及采用周期平均的方法,克服轴承偏心及轮缘非正圆所带来的影响。通过对正常轴承、被淘汰轴承与人为制造损伤轴承振动信号的测量,在时域和频域上的分析及处理,验证了光子多普勒测速系统测量高铁轴承振动,检测轴承损伤情况的可行性,为我国高铁轴承质量检测提供了一种全新的方法。     

基于LabVIEW的自动控制原理虚拟实验系统

根据"自动控制原理"课程实验教学在高校实验实践中遇到的困难和实验教学改革的需要,本文提出了建立基于LabVIEW的自动控制虚拟实验系统方案.文中分析了目前常见的虚拟实验系统的优缺点,相应的应用LabVIEW编程语言实现了包含"自动控制原理"课程常见实验的虚拟实验系统,并提出了进行硬件实验扩充的设想.最后,利用Matlab语言编程进行对比分析,进行正确性验证.     

基于LabVIEW的重力仪仿真与测试系统设计

介绍基于LabVIEW的虚拟重力仪的设计,它是由数据采集卡采集外部信号,通过软件编程实现仪器的显示及测量等功能。该虚拟重力仪主要由数据采集、数字滤波、参数测量、频谱分析、功率谱分析和波形存储及读取模块组成,具有传统仪器所没有的许多优点,如能保存波形及测量结果、成本低廉,可以根据需要进行功能拓展等。实验证明,该虚拟重力仪运行可靠、性能良好和结果正确。     

基于LabVIEW的多通道数据采集系统的研究

采用NI PCI-6221数据采集卡,运用虚拟仪器及其相关技术来设计多通道数据采集系统。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能。本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝试。实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案,能够高效的实现各种测控任务。     

基于LabVIEW与Matlab混合编程的雷达回波起伏特性模拟

目前对雷达回波起伏特性的模拟一般是基于专用回波模拟器的。然而,某些通用仪器具有将Matlab编写的波形文件下载到仪器中以获得自定义波形输出的特点,因此,利用这些仪器可以模拟回波的起伏特性;LabVIEW在测试与测量、仪器控制等领域获得了广泛的应用,他提供了Matlab Script节点,使之可以与Matlab进行通信。因此利用这两种软件可以更好地控制通用仪器,实现回波起伏特性模拟。     

Matlab计算模块嵌入LabVIEW实现混沌噪声的产生

基于混沌理论构建的信号检测系统具有敏感微弱周期信号和对噪声有强免疫力的特点,用于微弱信号检测领域优势明显。实验室内研究需要产生包括混沌噪声在内的各种噪声,并叠加微弱周期信号作为微弱信号检测系统的信号源。介绍一种基于LabVIEW平台并结合Matlab计算模块的混沌噪声发生器,可产生典型的3种混沌噪声:Logistic,Duff-ing,Lorenz形式。该发生器将LabVIEW易于接口实现和Matlab计算精度高、编程简捷的特点相结合,具有结构清晰、通用性强、易于实现、使用方便的特点。     

基于LabVIEW的虚拟测试实验教学系统

测试系统以LabVIEW作为开发平台,研究内容包括:信号的产生、信号的分析处理以及案例分析。概述了系统的结构框架和主程序设计,以及PCI-9111HR数据采集卡的安装和虚拟信号发生器。叙述了信号分析处理部分的功能;最后通过了两个虚拟仪器实例证明,降低了实验成本,提高了利用率。     

基于LabVIEW的外腔二极管激光器稳频实验

提出了一种通过计算机采样输出实现外腔二极管激光器(ECDL)稳频的新方法。此方法利用波长调制技术和LabVIEW软件的强大功能,在个人电脑上,制作了PI调节器,把ECDL锁在了甲烷1.6μm处的吸收线上。结果表明,被锁住的激光器频率漂移由自由运转的 160 MHz下降到 5.6 MHz,其稳定度在平均积分时间为64 s时达到最小值1.66×10-11,比自由运转时提高了约100倍左右,与模拟PI调节器达到了几乎相同的效果。     

基于软件工程方法的LabVIEW虚拟仪器优化设计

虚拟仪器是计算机、数字信号处理和标准总线综合运用的技术,利用图形化编程语言LabVIEW开发的虚拟仪器被广泛应用。本文针对目前Lab唧开发应用程序存在的优化设计问题,提出了应用软件工程方法实现优化设计的ImbⅥEw面向组件设计IjCOD（LabVIEW Component Oriented Design）解决方案,并介绍了基于NI-PCI-6221采集卡的虚拟测试仪器的设计过程。根据该方案设计的LabVIEW应用程序可靠且灵活,更容易处理复杂性问题。