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訊號處理分析

當觀察如溫度的資料時,時域 (Time domain) 分析極為有效。但某些應用仍需分析訊號的頻率要素。接著將呈現何種頻率可構成聲音訊號,即類似音訊等化器或馬達運作時的振動頻率。另可透過 NI LabVIEW 而識別/篩選頻率。


逐步程序

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在開始此程序之前,應先完成 進行量測 中的習題並使用解決方案。亦可建立數字控制元,以模擬 DAQ 輸入。

注意: 可將變頻正弦波產生器連至介面卡的 ai0 端點,以達最佳效果。

    1. 對程式圖按下滑鼠右鍵,點選 Express » Signal Analysis » Filter,再按下滑鼠以將 Filter Express VI 配置於 DAQ Assistant 右側
      1. 針對 Filtering Type 點選 Lowpass
      2. 針對 Cutoff Frequency (Hz) 輸入 500
      3. 將濾波器的 Order 增加為 5
      4. 再點選 OK 以套用設定
    2. 將 DAQ Assistant 的 Data 輸出端點,接至 Filter Express VI 的 Signal 輸入端點
    3. 將 DAQ Assistant 的 Error Out 輸出端點,接至 Filter Express VI 的 Error In 輸入端點
    4. 對程式圖按下滑鼠右鍵,點選 Express » Signal Analysis » Spectral Measurements,再按下滑鼠以將 Spectral Measurements Express VI 配置於 Filter Express VI 右側
      1. 針對 Selected Measurement 點選 Power Spectrum
      2. 針對 Result 點選 Linear
      3. 再點選 OK 以套用設定
    5. 將 Filter Express VI 的 Filtered Signals 輸出端點,連至 Spectral Measurements Express VI 的 Signals 輸入端點
    6. 將 Filter Express VI 的 Error Out 輸出端點,連至 Spectral Measurements Express VI 的 Error In 輸入端點
    7. 針對濾波之後的時間/頻率頻譜訊號,建立圖形化指示元
      1. 刪除現有的圖形化指示元
      2. 對 Filter Express VI 的 Filtered Signals 輸出接線按下滑鼠右鍵,點選 Create » Graph Indicator
      3. 對 Spectral Measurements Express VI 的 Power Spectrum 輸出端點按下滑鼠右鍵,點選 Create » Graph Indicator
    8. 中斷對 Unbundle by Name 函式的輸入,再接至 Spectral Measurements Express VI 的 Error Out 輸出端點
      1. 確認 Status 已選為 unbundled
    9. 執行 VI 即可觀看結果
      1. 若濾波器開始衰減輸入訊號時,可改變正弦波輸入的頻率

另可對 DAQ Assistant 按下滑鼠右鍵,並點選 Generate NI-DAQmx Code,即可將 DAQ Assistant Express VI 轉換為初階 NI-DAQmx 函式。初階 NI-DAQmx API,將提供更多程式設計的功能與客制化選項。

LabVIEW VI 片段 (Snippet)

對上方的 VI 片段按下滑鼠右鍵,點選  Save Image As... 找出硬碟中的檔案並點選之,再將檔案圖示拖曳至 LabVIEW 程式圖上。LabVIEW 將從 VI 片段自動產生程式碼。 若需要更多資訊,可參閱 VI Snippets

Module Exercise:訊號處理分析

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Exercise Goal
以 NI myDAQ 搭配聲音裝置 (如 CD/MP3 播放器或麥克風),連續擷取聲音訊號。接著可透過人機介面控制元而新增低通濾波器,即可於執行期間變更頻率。針對時域與頻域,可於圖表指示元上顯示相關訊號。在開始此習題之前,應先完成 進行量測 中的習題並使用解決方案。

必要硬體
1 組 NI myDAQ
1 組 3.5 mm 音源線搭配 MP3 或 CD 播放器
;或
1 組電腦麥克風

考量重點

  • 訊號的哪一段頻率範圍屬於低音?
  • 訊號的哪一段頻率範圍屬於中音?
  • 訊號的哪一段頻率範圍屬於高音?
  • 針對低通濾波器而使用頻率控制元,以涵蓋所有可聽到的頻率。
  • 可針對音訊的輸出/輸入線路,使用 ±2 V 輸入。
  • 使用 2 組音訊輸入線路,以同時達到左、右輸入 (立體聲)。
  • 試著輸出此 NI myDAQ 的音訊輸出端點,以聽聽其結果?

觀看習題解答 (別偷看喔!)

Cumulative Exam:
LabVIEW 與 DAQ

了解自己對 LabVIEW 與 DAQ 的熟悉程度。建議先完成 LabVIEW Basic ConceptsLabVIEW Basic Tasks 之後,再接受此測驗。本測驗共有 26 題多重選擇題。

開始


Cumulative Project:
LabVIEW 與 DAQ

透過 LabVIEW 與 DAQ 介面卡而擷取、處理、顯示資料,了解自己建立完整系統的實力。建議先完成 LabVIEW Basic ConceptsLabVIEW Basic Tasks 之後,再接受此方案。

開始