信号の平均化振幅スペクトル、パワースペクトル、および位相スペクトルといったFFTベースのスペクトル計測を行います。


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ダイアログボックスオプション

オプション 説明
選択された計測 以下のオプションがあります。
  • マグニチュード（ピーク

    スペクトルを測定し、結果をピーク振幅で表示します。

    通常、この測定は振幅と位相情報を必要とするより上級の測定と使用します。スペクトルの振幅は、ピーク値で測定されます。たとえば、振幅Aの正弦音は、正弦音周波数でのAの振幅スペクトル値を求めます。位相を位相接続または度に変換に設定して、位相スペクトルを接続したり、ラジアンから度に変換できます。平均チェックボックスをオンにすると、平均化するスペクトルの位相がゼロになります。

  • マグニチュード（RMS）

    スペクトルを測定し、結果を二乗平均平方根 (RMS) の用語で表示します。

    通常、この測定は振幅と位相情報を必要とするより上級の測定と使用します。スペクトルの振幅は、RMS値で測定されます。たとえば、振幅Aの正弦音は、正弦音周波数で0.707*Aの振幅スペクトル値を求めます。位相を位相接続または度に変換に設定して、位相スペクトルを接続したり、ラジアンから度に変換できます。平均チェックボックスをオンにすると、平均化するスペクトルの位相がゼロになります。

  • パワースペクトル

    スペクトルを測定し、結果をパワーで表示します。すべての位相情報は計算中に失われます。

    通常、この測定は1つの信号の様々な周波数要素を調べるために使用します。パワースペクトルを求める平均はシステムの不要なノイズを削減しませんが、これにより測定されたランダムな信号レベルの確実な統計的推測を得ることができます。

  • パワースペクトル密度

    スペクトルを測定し、結果をパワースペクトル密度 (PSD) で表示します。

    パワースペクトル密度は、スケールされたパワースペクトルです。このとき、各スペクトルビンに存在するパワーは、周波数ビンの幅で正規化されます。通常、この測定は、信号のノイズまたは特定の周波数範囲におけるパワーを調べるために使用します。この測定では、パワースペクトルがビン幅で正規化されるため、信号の持続時間やサンプル数による影響を受けません。
結果 以下のオプションがあります。
  • リニア

    結果を元の単位で返します。

  • デシベル

    結果をデシベル単位 (dB) で返します。
窓

信号に適用する窓を指定します。

  • なしは、信号に窓を適用しません
  • ハニングは、信号にハニング窓を適用します。
  • ハミングは、信号にハミング窓を適用します。
  • ブラックマン・ハリスは、信号にブラックマン・ハリス窓を適用します。
  • 完全ブラックマンは、信号に完全ブラックマン窓を適用します。
  • ブラックマンは、信号にブラックマン窓を適用します。
  • フラットトップは、信号にフラットトップ窓を適用します。
  • 4項ブラックマン・ハリスは、信号に4項ブラックマン・ハリス窓を適用します。
  • 7項ブラックマン・ハリスは、信号に7項ブラックマン・ハリス窓を適用します。
  • 低サイドローブは、信号に低サイドローブ窓を適用します。
各窓タイプの係数と窓パラメータの詳細については、「スケールされた時間領域窓」VIを参照してください。
平均

Express VIが平均化を行うかどうかを指定します。
モード 以下のオプションがあります。
  • ピークホールド

    各ライン周波数で平均を個別に実行し、1つのFFTレコードから次のレコードまでのピークレベルを保持します。

  • ベクトル

    直接FFTスペクトル複素分量の平均を計算します。ベクトル平均化は同期信号からノイズを除去します。

  • RMS

    信号のエネルギー、パワー、FFTスペクトルを平均化します。
重み付け 次のオプションがあります。
  • リニア

    結果を元の単位で返します。

  • 指数

    平均数で指定するパケット数を平均する指数平均を指定します。指数平均はより古いパケットよりも最新パケットを重視します。
平均数

平均を計算するパケットの数を指定します。デフォルトは10です。
スペクトル生成 以下のオプションがあります。
  • すべての反復

    各Express VIの反復ごとのスペクトルを返します。

  • 平均化完了時のみ

    Express VIが平均数で指定するパケット数を収集した後のみスペクトルを返します。
位相 次のオプションがあります。
  • アンラップ・フェーズ

    出力位相での位相接続を有効にします。

  • 学位に換算

    位相を度で返します。
窓処理済入力信号

信号の最初のチャンネルを表示します。このグラフには、窓処理が適用された入力信号が表示されます。

Express VIにデータを配線して実行すると、窓処理済入力信号に実数データが表示されます。Express VIを閉じて再度開いた場合、VIを再実行するまで窓処理済入力信号にサンプルデータが表示されます。
振幅結果プレビュー

信号の振幅の測定結果のプレビューを表示します。

Express VIにデータを配線して実行すると、振幅結果プレビューに実数データが表示されます。Express VIを閉じて再度開いた場合、再実行するまで振幅結果プレビューにサンプルデータが表示されます。
位相結果プレビュー

次のオプションがあります。

Express VIにデータを配線して実行すると、位相結果プレビューに実数データが表示されます。Express VIを閉じて、もう一度開くと、位相結果プレビューにVIを再実行するまでサンプルデータが表示されます。

入力/出力

  • cerrcodeclst.png エラー入力 (エラーなし) —

  • cmsdt.png 信号 —

  • ierrcodeclst.png エラー出力 —

  • icclst.png 測定結果 —

  • idbl.png f0 —

  • idbl.png df —

  • i1ddbl.png magnitude —

  • icclst.png 位相 —

  • idbl.png f0 —

  • idbl.png df —

  • パワースペクトル—FFTパワースペクトルを返し、RMSの2乗の単位で結果を表示します。

    FFTパワースペクトルを計算するために、LabVIEWは両側パワースペクトルを片側パワースペクトルに変換します。

  • ピーエスディー—FFTパワースペクトル密度を返し、Hz毎にRMSの2乗の単位で結果を表示します。
  • FFT - （ピーク）—FFT振幅スペクトルを返し、ピーク単位で結果を表示します。
  • 平均化完了—完了した平均数が平均数に等しいまたは平均数を上回ると、TRUEを返します。
  • i1ddbl.png phase —
    FFT位相スペクトルを返し、度またはラジアン単位で結果を表示します。

    • FFTベースのスペクトル計算では、信号データの有限ブロックが1つの周期的信号の1つの周期を表すと仮定されます。この有効な周期拡張信号の算出されたスペクトルは、元の信号には存在しなかった周波数に分散されるエネルギーを表します。このスペクトルのリークを低減するためには、平滑化処理を使用して有効信号の急激な推移を漸減させます。一般的には、計測される各周波数コンポーネントのサイクル数が整数で取得される場合や、ノイズスペクトルを分析する場合は、窓関数を使用する必要はありません。

    サンプルプログラム

    LabVIEWに含まれている以下のサンプルファイルを参照してください。

    • labview\examples\Express VIs\Express VI - Spectral Measurements.vi
    • labview\examples\Express VIs\Express VI - Filter.vi