Labview仿真教程.docx
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Labview仿真教程
Labview仿真教程
LT
第一个是labview的前面板,在前面板可以通过输入控件和显示控件模拟真实仪器的面板操作,进行输入数值设置、文本显示等操作。
第二个是程序框图界面,主要是应用图形编程语言进行编写,可以传送前面板输入的命令参数到具体仪器,然后进行相应的操作,通过框图化程序可以看到前面板运行结果是如何具体实现的。
每个VI程序都对应一个前面板和一个程序流程图。
进行DSB系统的设计,我们需要设置“基带频率”、“基带幅值”、“载波频率”和“载波幅值”的值。
在前面板上单击右键,会出来labview的控件选版,大家可根据需要选择所需的控件,在这里由于以上四个对象都是输入数值,所以我们选择控件中的数值选项并选择其中的数值输入控件,如下图所示
点击数值输入控件把它拖到前面板,由于有四个对象,所以设置四个数值输入控件,把控件的名字改成相应对象的值,每次前面板中放置一个控件,程序框图中会出现相对应的选项。
如下图所示
在DSB调制解调实验中,我们需要观察的是基带信号、基带频谱、DSB信号、DSB信号频谱和DSB解调信号的波形。
所以我们在前面板中设置相对应的波形观察控件,在前面板上单击右键,选择图形控件中的波形图,如下图所示
点击波形图拖入前面板,并修改相对应的图形名称,如下图所示
其中基带频谱和DSB信号频谱图的横坐标要改为频率,在前面板上右键单击基带频谱图,选择X标尺中的属性选项,把名称改为频率,DSB信号频谱图同理,如下图所示,
到目前为止基本的DSB调制解调实验所需要的控件已经设置完成,接下来对实验进行编程。
打开程序框图界面,单击右键,编程所需的函数都在里边,可根据实验需要进行选择。
如下图所示
要实现DSB的调制解调,我们首先要生成基带信号和载波信号,单击右键选择信号处理中的波形生成选项,会出现一系列波形生成模块,如下图所示
这里选择位于第一个的基本函数发生器,拖入程序框图面板,把鼠标放在基本函数发生器的上面,会显示函数发生器的所有接线端,把鼠标放在某一接线端上,会显示该接线端所代表的内容。
把“基带频率”控件与基本函数发生器中的“频率”接线端相连,“基带幅值”与基本函数发生器中的“幅值”接线端相连,基本函数发生器中的“信号输出”与基带信号的波形图相连,如下图所示
根据DSB幅度调制原理,基带信号与载波信号需要相乘,公式为
。
在程序框图界面,单击右键,选择数值中的“乘”函数,拖入程序框图,乘函数的输入端一端接基带信号,一端接载波信号,乘函数的输出接DSB信号的波形图,如下图所示,到目前为止,基带信号的DSB调制已经完成。
接下来进行DSB调幅信号的解调,根据DSB调幅信号的解调原理,DSB调幅信号需要与载波相乘,再经过一个低通滤波器。
在程序框图界面单击右键,选择乘函数,一端连接DSB信号,一端连接载波信号,单击右键,选择信号处理中的波形调理,点击其中的滤波器拖入程序框图,拖入后会弹出一个配置滤波器的窗口,在滤波器类型里选择“低通”并点击确定。
滤波器的“信号”输入端与乘函数输出相连,滤波器的“滤波后的信号”输出端与DSB解调信号波形图相连,滤波器的左边第一项是滤波器的低通截止频率,为了滤出解调信号,滤波器的低通截止频率应该比解调信号的频率稍大一点,在这里我们把滤波器的低通截止频率设置成比基带频率大2,如下图所示
其中的
是基带频率的局部变量,具体实现方法是,右键单击“基带频率”控件,选择创建中的局部变量选项,就会创建“基带频率”的局部变量,其他同理。
右键单击局部变量,其中第四项有个转换为读取,根据自己需要进行设计。
到现在为止,DSB的调制解调已经基本完成,接下来我们完成对基带信号和调制信号的频谱观察。
单击右键,选择信号处理中的波形测量,选择左下角的频谱测量拖入程序框图,如下图所示
拖入后会弹出配置频谱测量的窗口,如果不小心关闭,双击频谱测量图标,也会弹出配置窗口。
所选测量中我们选择第二项“幅度(峰值)”,结果中我们选择“线性”选项,如下图所示
频谱测量的“信号”输入端与基带信号相连,频谱测量的“FFT-(峰值)”输出端与基带频谱波形图相连,DSB信号的频谱观测同理。
连接完成后如下图所示
到这里,DSB的调制解调实验已经完成,下边对实验结果进行验证。
打开前面板,对“基带频率”、“基带幅值”、“载波频率”和“载波幅值”的值进行设置,在这里我们把“基带频率”的值设为10,“基带幅值”和“载波幅值”的值设为1,“载波频率”设为50(在这里需要特别注意的是:
本虚拟软件默认的采样频率是1000,所以我们在设置信号频率时,记得要满足采样定理,即采样频率应大于信号最高频率的两倍,一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5~10倍)。
点击前面板左上角的运行按钮
,得到运行结果,如下图所示
经过理论知识的验证,我们可以验证所得结果是正确的。
除了得到以上调制解调的实验验证外,调制系统的抗噪性能分析也是本实验的一个重点,接下来,我们在以上实验系统的基础上,增加加性高斯白噪声来分析系统的抗噪性能。
打开前面板,在前面板上添加一个数值输入控件,命名为“噪声标准差”。
打开程序框图界面,我们知道噪声位于传输信道中,位于信号解调的前面,所以我们在解调之前加入高斯白噪声。
单击右键,选择信号处理中波形生成中的高斯白噪声波形,拖入程序框图中,控件“噪声标准差”与高斯白噪声波形的“标准差”接线端相连,高斯白噪声波形的“信号输出”与DSB信号相加后送入解调输入端,程序框图如下
这时,在前面板上输入“噪声标准差”的值,点击运行,得到仿真结果。
改变信号参数值和噪声值,可以得到不同的仿真结果。
有利于学生进行更直观的观察与分析。