工程测试技术基础 第六章 数字信号处理技术.ppt

6.6 常用的数字信号处理算法　 第六章、数字信号处理技术 数字信号处理是测试技术中最常用和最需要掌握的部分，无论开发简单或复杂的测控系统或仪器，都会用到数字信号处理知识。 时域波形分析是最常用的信号分析手段，用示波器、万用表等普通仪器显示信号波形就可以特征参数。 6.6 常用的数字信号处理算法　 1、时域波形参数计算 0 A t 峰值/双峰值 均值 有效值 方差 周期 波形分析的应用 超门限报警 信号类型识别 信号基本参数识别 Pp-p 6.6 常用的数字信号处理算法　 1)峰值P，双峰值Pp-p P1=data(0) P2=data(0) For K = 0 To N If P1data(k) Then P1=data(k) End If If P2data(k) Then P2=data(k) End If Next P=P1 P2P=P1-P2 6.6 常用的数字信号处理算法　 P Pp-p 2)均值 U=0 For K = 0 To N U=U+data(k) Next U=U/N 6.6 常用的数字信号处理算法　 3)均方值 E2=0 For K = 0 To N E2=E2+data(k)*data(k) Next RMS=sqr(E2/N) 6.6 常用的数字信号处理算法　 4)方差 V2=0 For K = 0 To N V2=V2+(data(k)-U)*(data(k)-U) Next V=V2/N 6.6 常用的数字信号处理算法　 大方差 小方差 U=0 For K = 0 To N U=U+data(k) Next U=U/N 6.6 常用的数字信号处理算法　 案例：管道压力监测与超门限报警 信号幅值报警系统设计实验： 　 6.6 常用的数字信号处理算法　 5)周期T n=0 AT=0.8*P For K = 2 To N If data(k-1)AT And data(k-2)AT And data(k+1)AT And data(k+2)AT Then ti(n)=K n=n+1 End If Next T=(ti(2)-ti(1))*dt 6.6 常用的数字信号处理算法　 A t T 6.6 常用的数字信号处理算法　 案例：发动机转速测量 ?????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????? 数字转速表设计实验： 　 6.6 常用的数字信号处理算法　 6.6 常用的数字信号处理算法　 2、数字相关函数计算 变量之间的相依关系称为相关。信号之间的相似关系称为相关函数。 0 A t 6.6 常用的数字信号处理算法　 x(t) y(t) 时 延 器 乘法 器 y(t - τ) X(t)y(t - τ) 积分 器 Rxy(τ) For i = 0 To N r(i)=0 For j = 0 To N r(i)=r(i)+x(j)*y(j+i) Next Next For i = 0 To N r(i)=r(i)/N Next 计算公式： 2.4 信号的时差域相关分析 相关分析的工程应用 案例：机械加工表面粗糙度自相关分析 被测工件 相关分析 ?提取出回转误差等周期性的故障源。 2.4 信号的时差域相关分析 案例：地下输油管道漏损位置的探测 案例： AGV小车定位，声位笔定位 实验：自相关分析 6.6 常用的数字信号处理算法　 6.6 常用的数字信号处理算法　 3.信号频率成分直接估计算法 f=？ Fs=? N=1024 dt=1.0/Fs pi=3.1415926 XR=0 XI=0 For n=0 To N-1 XR=XR+x(n)*cos(2*pi*f*n*dt)*dt XI=XI+x(n)*sin(2*pi*f*n*dt)*dt Next A=sqr(XR*XR+XI*XI) Q=atn(XI/XR) 离散傅里叶变换的计算公式为： 6.6 常用的数字信号处理算法