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6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,第六章、數(shù)字信號處理技術(shù),數(shù)字信號處理是測試技術(shù)中最常用和最需要掌握的部分，無論開發(fā)簡單或復(fù)雜的測控系統(tǒng)或儀器，都會用到數(shù)字信號處理知識。,,,,,時域波形分析是最常用的信號分析手段，用示波器、萬用表等普通儀器顯示信號波形就可以特征參數(shù)。,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,1、時域波形參數(shù)計算,,波形分析的應(yīng)用,超門限報警,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,1)峰值P，雙峰值Pp-p,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,2)均值,U=0 For K = 0 To N U=U+data(k) Next U=U/N,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,3)均方值,E2=0 For K = 0 To N E2=E2+data(k)*data(k) Next RMS=sqr(E2/N),6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,4)方差,V2=0 For K = 0 To N V2=V2+(data(k)-U)*(data(k)-U) Next V=V2/N,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,U=0 For K = 0 To N U=U+data(k) Next U=U/N,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,案例：管道壓力監(jiān)測與超門限報警,信號幅值報警系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)：,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,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 Then ti(n)=K n=n+1 End If Next T=(ti(2)-ti(1))*dt,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,,案例：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量,,,,數(shù)字轉(zhuǎn)速表設(shè)計實(shí)驗(yàn)：,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,2、數(shù)字相關(guān)函數(shù)計算,變量之間的相依關(guān)系稱為相關(guān)。信號之間的相似關(guān)系稱為相關(guān)函數(shù)。,,0,A,t,,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,,計算公式：,2.4 信號的時差域相關(guān)分析,相關(guān)分析的工程應(yīng)用,案例：機(jī)械加工表面粗糙度自相關(guān)分析,被測工件,相關(guān)分析,?提取出回轉(zhuǎn)誤差等周期性的故障源。,2.4 信號的時差域相關(guān)分析,案例：地下輸油管道漏損位置的探測,案例： AGV小車定位，聲位筆定位,實(shí)驗(yàn)：自相關(guān)分析,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,,,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,3.信號頻率成分直接估計算法,離散傅里葉變換的計算公式為：,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,3、數(shù)字濾波,利用離散時間系統(tǒng)特性對輸入信號進(jìn)行加工處理，把輸入序列 x(n) 變換成一定的輸出序列 y(n)， 從而達(dá)到改變信號頻率構(gòu)成的目的。,y(n)=x(n)*h(n),設(shè)數(shù)字濾波器的脈沖響應(yīng)序列為{h0, h1, h2,…,hm}, 則,展開：,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,將數(shù)字濾波器系數(shù)帶入公式中就可以對信號進(jìn)行數(shù)字濾波。,,For i=0 To N－7 Y(i)=-0.064X(i-0)+0.041X(i-1)+0.301X(i-2) +0.454X(i-3) +0.301X(i-4)+0.041X(i-5) -0.064X(i-6) Next,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,樣例信號：,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,數(shù)字濾波器系數(shù)有專用軟件計算，這里我們提供一個網(wǎng)絡(luò)計算工具：,數(shù)字濾波應(yīng)用實(shí)例:,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,濾除信號中的零漂和低頻晃動，便于門限報警,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,思考題：,1.目前數(shù)字信號處理正在逐步取代用模擬電路實(shí) 現(xiàn)的模擬信號處理，為什麼 ？,6.6 常用的數(shù)字信號處理算法,2.按數(shù)字信號處理公式，用你熟悉的計算機(jī)語言， 寫出常用數(shù)字信號處理算法的計算程序 ？,3.按采樣數(shù)據(jù)x(1),x(2),…，x(n)，計算信號的 時域波形參數(shù) ？,Fs=10Hz,Xi{0,2,3,0,-1,-2,0,2,3,0,-1,-2,0},,,,,,,