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基于DSP技术和LabVIEW虚拟仪器的FFT频谱分析仪
周渡海;陈一民
【期刊名称】《微型机与应用》
【年(卷),期】2010(000)013
【摘要】提出一种基于虚拟仪器LabVIEW的FFT频谱分析仪的设计,分析了DSP 技术在虚拟仪器中的应用.在深入研究DSP处理系统的基础上,开发了基于DSP技术以及USB总线的虚拟式FFT频谱分析仪,具有设计新颖、实用性强的特点.
【总页数】4页(P66-68,71)
【作者】周渡海;陈一民
【作者单位】北京建筑工程学院,电信学院,北京,100044;北京建筑工程学院,电信学院,北京,100044
【正文语种】中文
【中图分类】TP368
【相关文献】
1.虚拟仪器中FFT算法的DSP实现 [J], 万佑红;王锁萍
2.基于虚拟仪器技术的频谱分析仪的设计 [J], 张礼勇;张鹏
3.NI和TI携手合作，虚拟仪器技术将传统的电源监测效率提高10倍——基于NILabVIEW软件和USB硬件的TI电源优化DSP入门套件提供电源监测功能 [J], 无
4.基于虚拟仪器技术的多功能频谱分析仪设计 [J], 胡容;苏文鹤;杨铮;张瑜
5.基于DSP技术的虚拟式FFT频谱分析仪 [J], 吴宏钢;秦树人
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基于LabVIEW的实时频谱分析仪的设计与实现的开题报告一、选题背景与意义在无线通信领域中，频谱分析仪是不可或缺的一种测试仪器。
它能够对无线信号进行频谱分析，确定信号的中心频率、带宽、占用度等参数，从而判断信号的质量，提高通信系统的稳定性和可靠性。
目前，市场上的频谱分析仪价格较高，且常常需要专业技术人员进行操作，对于小型企业和个人用户来说具有较高的门槛。
因此，开发一款性价比更高、易于使用的实时频谱分析仪具有重要的应用价值。
根据以上需求，本课题选用LabVIEW为开发平台，设计并实现一个基于LabVIEW的实时频谱分析仪。
LabVIEW作为一种面向图形编程的工具，具有良好的可视化性和易用性，能够很好地满足我们的需求。
二、研究内容和方案本课题的研究内容主要包括以下方面：1. 基于LabVIEW平台，设计实时频谱分析仪的整体框架和模块结构。
2. 借助LabVIEW中的信号处理工具箱，实现频谱分析算法，并将其集成到实时频谱分析仪的模块中。
3. 通过模拟信号源和实际信号源的对比实验，对实时频谱分析仪进行性能测试和优化。
4. 设计合适的用户交互界面，使得用户能够方便地操作实时频谱分析仪。
本课题的具体实现方案如下：1. 实时频谱分析仪的整体框架：本课题采用基于LabVIEW的开发平台，利用LabVIEW中的多线程编程方法，通过多个子VI实现实时信号采集、频谱分析及显示功能。
通过对采集信号的预处理与滤波，满足信号采集前的要求。
其中，实时信号采集模块采用NI DAQ 6009数据采集卡，实时将收集到的数据流传送到LabVIEW程序里。
2. 频谱分析算法：利用LabVIEW中的信号处理工具箱，插值和快速傅里叶变换（FFT）等技术对信号进行处理，得到其频率特性的信息，并实时绘制频谱图。
3. 性能测试与优化：本课题将通过模拟信号源和实际信号源的测试，对实时频谱分析仪进行性能测试和优化。
比较不同参数配置的结果，从而确定实时频谱分析仪的最优参数配置，提高其性能和准确度。
武汉理工大学本科生毕业设计（论文）基于SOPC的频谱分析仪的设计学院（系）：信息工程学院专业班级：电子科学与技术0603班学生姓名：王健指导教师：李方敏学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书2、不保密囗。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日毕业设计(论文)任务书学生姓名王健专业班级电子0603指导教师李方敏工作单位武汉理工大学信息工程学院设计(论文)题目:基于SOPC的频谱分析仪的设计设计（论文）主要内容：本设计主要以Altera公司提出的SOPC（System On Programmable Chip）技术为指导，研究基于FPGA的嵌入IP软核的SOPC系统。
以NIOS II软核处理器为开发平台设计了嵌入式频谱分析仪。
并说明了基于Nios II的嵌入式频谱分析仪的优点和研制技术指标，还对Nios II的体系结构进行了深入的分析。
要求完成的主要任务:1.查阅不少于12篇的相关文资料(包括2篇英文文献)。
2.完成开题报告。
3.按照查阅的资料，利用SOPC Builder建立需要的Nios II系统，并利用Nios II IDE 这个软件在这个硬件基础上完成频谱分析的设计。
然后再搭建外部的AD 采样及显示硬件模块，完成整个系统的设计；每周记录设计的进度。
固《计量与洲斌桂术）２００７牟第３４卷第９期基于ＬａｂＶＩＥＷ和ＭＡＴＬＡＢ的频谱分析仪设计ＤｅｓｉｇｎｏｎｔｈｅＶｉｒｔｕａｌＳｐｅｃｔｒｕｍＡｎａｌｙｓｉｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎＬａｂＶＩＥＷａｎｄＭＡＴＩＡＢ陈华丽（武汉科技大学，湖北武汉４３００８１）摘要：介绍丁基于ＬａＪ）ＶＩＥＷ和ＭＡＴＬＡＢ的虚拟频藩分析仪的设计过程。
重点阐述了基于ＬａｂＶＩＥＷ的前赍用户界面设计、基于ＭＡＴＬＡＢ的后台信号分析算法研制两部分。
该仪器充分发挥了ＭＡＴＬ＾＿Ｂ的数值运算功能、ＬａｂＶＩＥＷ的动态显示和虚拟仪器特睦，以极小的成本实现了传统频谱分析仪的功能，且具有鏖好的扩展性和人机界面。
关键词：囝彤化编程；频谱分析仪；虚拟仪器１引言信号处理几乎涉及到所有的工程技术领域，面频谱分析又是信号处理中一个非常重要的分析手段。
一般的频学分析都依靠传统频谱分析仪来完成，价格昂贵，体积庞大，不便于工程技术人员的携带。
虚拟频谱分析仪改变了原有频谱分析仪的整体设计思路，用软件代替了硬件，使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可轻松完成信号的采集、处理及频谱分析。
在工程领域中，ＬａｂＶＩＥＷ和ＭＡＴＬＡＢ是倍受程序开发人员青睐的两种语言，剐于一些需要做大量数据运算处理的复杂应用以及某些复杂的频谱分析算法ＬａｂＶＩＥＷ显得有些力不从心。
而ＭＡＴＬＡＢ不能实现端口操作和实时控制，在界面方面也稍逊一筹。
在实际工程应用中将二者结合起来取长补短，具有非常实用的价值。
本文将重点介绍基于ＬａｂＶＩＥＷ和ＭＡＴ—ＬＡＢ的虚拟频谱分析仪的设计。
２基于ＬａｂＶＩＥＷ和ＭＡＴＬＡＢ的虚拟频谱分析仪的设计２．１基于ＬａｂＶＩＥＷ的前台用户界面设计信号分析模块的前面板设置了一个ＷａｖｅｆｏｒｍＧｒａｐｈ控件进行波形显示，显示对信号进行各种分析的结果。
分析仪能够同时进行时域分析和频域分析，时域分析包括微分、积分、卷积、自相关和互相关，频域分析包括Ｆ丌、Ｈｉｌｂｅｒｔ变换、小波变换、Ｈａｒｔｌｅｙ变换和ＩＦＦＴ变换，时域分析和频域分析可根据实际需要进行扩展。
基于LABVIEW的信号频谱分析仪设计摘要随着科学技术的进步，对测量技术的要求越来越高。
电子测量技术在各个领域得到越来越广泛的应用，传统的电子测量仪器由于其功能单一，体积庞大，已经很难满足实际工作的需要。
集成电路和计算机技术的迅猛发展使电子测量仪器逐渐向数字化、智能化方向发展，与传统仪器相比表现为：功能更强、处理速度更快、频带更宽、用途更广、操作更简单、体积更小、可扩充性更好。
微型计算机的普及程度和性能不断提高，使得基于PC平台的虚拟仪器系统应运而生。
虚拟仪器可以充分利用计算机的运算、存储和显示功能，因而在降低仪器成本的同时使仪器的灵活性和数据处理能力大大提高，可以很好地满足学校科研和教学改革的需要。
本文论述了基于虚拟仪器概念的信号采集系统的实现方案，重点讨论了在数据传输、显示和处理中的关键技术。
使用USB数据采集卡，最终实现了基于 PC 平台的，具有频率计和频谱分析仪功能的数字存储示波器系统。
本文所选用的软件LabView 是美国 NI 公司的创新软件产品，也是日前应用最广泛、发展最快、功能最强的图形化软件开发环境。
它具有开发周期短、运行速度快、可重用性、使用方便灵活等优点。
因此LabView 对虚拟存储示波器的设计是一种最理想的方法。
关键词：虚拟仪器；数字存储示波器；谐波分析仪；LabView仪器驱动程序THE DESIGN OF SIGNAL SPECTRUM ANALYSER BASED ON LABVIEWABSTRACTWith the advancement of science and technology, the development of measurement technique is getting more and more important. The application of electronic measurement technique has extended to more fields than ever. Due to limited functions and big size, traditional electronic measurement equipment is no longer suited for common purposes. Thanks to the rapid development of integrated circuit and computer technology, measurement instruments are becoming digitized and pared with traditional equipment, the new instruments have more functions, higher processing speed, wider bandwidth, friendlier interface,smaller size and better expandability. The prevalence and rocketing development of personal computers give birth to a new kind of instrument, Virtual Instrument (VI). VI is based on PC platform, and can make use of the software and hardware resources of a PC. Compared with its ability of data processing and flexibility, VI has a low price, which means it is a good choice for research and teaching reform inuniversities.This dissertation discusses the implementation of a signal acquisition system,based on the concept of VI and focuses on key techniques in data transmission, display and processing. With a USB data acquisition card connectedto PC, a digital storage oscillograph (DSO) with the function of cymometer and spectrum analyzer is bVIEW is the innovate software of national instruments corps, of America.lt is also the most widely used、the most quickly developing and the strongest function gragh software.lt has short epolder and fast run-rate.So LabViewis the best way of design virtual digital storage oscillogragh.Key words: virtual instrument；digital-storage oscillograph；Harmonic-Analyser LabVIEW-instrument driver equivalent目录1 绪论 (1)1.1虚拟仪器的概念 (1)1.2虚拟仪器的组成 (1)1.3虚拟仪器的特点及优势 (2)1.4虚拟仪器的发展状况 (3)1.5本课题的意义 (3)2 数据采集和谐波分析理论 (6)2.1数据采集理论基础 (6)2.1.1快速傅立叶变换(FFT) (7)2.1.2准同步采样 (9)2.2谐波分析理论 (11)2.2.1谐波分析原理 (11)2.2.2谐波参数定义 (13)2.2.3功率概念 (14)3 系统软硬件开发平台 (15)3.1系统软件开发平台-LABVIEW (15)3.2系统硬件平台 (16)4系统软件体系结构 (19)4.1软件总体构成 (19)4.2数据采集过程 (21)4.3系统应用程序设计 (22)5 仿真结果和误差分析 (30)5.1仿真结果 (30)5.2误差分析 (34)6 结论和展望 (36)6.1结论 (36)6.2展望 (36)参考文献 (36)致谢 (40)1 绪论1.1 虚拟仪器的概念虚拟仪器[1](Virtual Instrument ,VI)的概念是由美国国家仪器公司(NI)最先提出的。
基于LabVIEW的虚拟频谱分析仪2002-11-061 引言信号处理几乎涉及到所有的工程技术领域,而频谱分析正是信号处理中一个非常重要的分析手段。
一般的频谱分析都依靠传统频谱分析仪来完成,价格昂贵,体积庞大,不便于工程技术人员的携带。
虚拟频谱分析仪改变了原有频谱分析仪的整体设计思路,用软件代替了硬件。
使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可轻松完成信号的采集、处理及频谱分析。
2 分析仪的一般分析功能2.1 时间域分析时间域（时域）分析是最直观也是第一步的分析。
从时域分析中既可做出一些原始判断，又可确定进一步分析的方向和目标。
2.2 幅值域分析幅值域分析一般用直方图表示。
2.3 频率域分析之一——频谱分析将时域信号变换成频域信号再分析称为频谱分析。
由于时域信号分为连续信号和离散信号，连续信号又可分为绝对可积、平方可积和均方可积；离散信号又可分为绝对可和、科方可和和均方可和，故对应的频谱也可分为多种。
2.4 频率域分析之二——频响函数频率响应函数FRF(Frequency Response Function)是分析仪最常用的分析功能,它可作为原始数据提供给应用者作模态分析或在曲线拟合时使用。
以上功能其原理及分析均较简单,限于篇幅,本文不作详细阐述。
3 分析仪的特殊分析功能3.1 倒频谱分析输入x(t)和输出y(t)的关系用公式y(t)=x(t)×h(t)表示。
系统自然也包括传递途径,此时x(t)为信号源(振源或声源〉,h(t)为路径特性,y(t)为传递后失真的信号,失真包括衰减、频散、反射和回波等。
倒频谱在力学、声学等各方面得到以下应用:1)把信号源和路径分离,得到信号源原始波和路径特性(例如传递路径的长度),有多个传递路径时还能加以区分。
2)去除回波或回声。
带多次回波的原始信号可理解为原始信号与一系列δ函数卷积,当传递路径较近时,回波与原始波形叠加,混淆了原始波形的形状,利用倒频谱可去掉回波。
基于LabVIEW和DSP技术的FFT频谱分析仪1 虚拟仪器概念和特点虚拟仪器是虚拟技术在仪器仪表领域中的一个重要应用。
它是日益发展的计算机硬件、软件和总线技术在向其他技术领域密集渗透的过程中，与测试技术、仪器仪表技术密切结合孕育出的一项新的成果。
20 世纪80 年代，NI 公司首先提出了虚拟仪器的概念，认为虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种由计算机操纵的模块化仪器系统。
虚拟仪器是以计算机作为仪器统一的硬件平台，充分利用计算机独具的运算、存储、回放、调用、显示以及与文件管理等基本智能化功能，同时把传统仪器的专业化功能和面板控件软件化，使其与计算机融为一体，构成了从外观到功能都完全与传统硬件仪器一致，同时又充分享用计算机智能资源的全新的仪器系统。
由于仪器的专业化功能和面板控件都由软件形成，因此国际上把这类新型的仪器称为“虚拟仪器”[1]。
目前在虚拟仪器技术领域，使用较为广泛的计算机语言是NI 公司推出的LabVIEW。
LabVIEW 是一种图形化的编程语言开发环境，类似于C 和BASIC 开发环境，但较之不同的是，LabVIEW 使用的是图形化的编辑语言，又称为“G”语言。
这种编程语言的特点是用具有框图结构的VI 代替繁琐的程序代码，产生的程序是框图的形式，同时它尽可能利用了技术人员、工程师、专家所熟悉的术语、概念和图标，因而广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受。
LabVIEW 逐渐成为一种标准的数据采集和仪器控制软件，在进行研究、设计、测试并实现仪器系统时，可大大提高工作效率。
2 DSP 在虚拟仪器中的应用在PC 虚拟仪器领域，采用高速DSP 和局部总线的结构将成为PC 虚拟仪器的主流结构。
虚拟仪器作为仪器发展的新阶段，虽然其专业化功能和面板控件都是以软件形式所表现出来，但其硬件采集。
基于LabVIEW的虚拟信号频谱分析仪设计张静【摘要】In our report, the virtual signal spectrum analyzer based on Lab VIEW was designed, and the test was performed successfully. Amplitude signal frequency which is less than 50 kHz and voltage which is lower than 5 V could be analyzed by the virtual spectrum analyzer. Waveforms collected were processed by the corresponding program module, and the waveform frequency, amplitude, mean, RMS and other information could be obtained. Waveform signal, the signal parameter information and the waveform of the spectrum analysis module could be saved in the form of statements. The results showed that the analysis data with the spectrum analyzer is correct, and the program runs smooth.%设计了基于LabVIEW的虚拟信号频谱分析仪,并成功地进行了运行检测.利用NI公司的PCI6251数据采集卡,虚拟信号分析仪能够分析信号频率小于50 kHz,最大幅值小于5V的电压信号的频谱；采集到的波形通过相应的程序处理模块处理,能够得到波形的频率、幅值、平均值和均方根等信息；波形信号、信号参数信息及波形的频谱分析结果能够通过保存模块以报表的形式进行保存.实验证明,所设计的频谱分析仪分析结果正确,程序运行稳定.【期刊名称】《海南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(029)002【总页数】4页(P162-165)【关键词】虚拟仪器;频谱分析;数据采集【作者】张静【作者单位】华北电力大学电子与通信工程系,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TP311虚拟仪器实际上是一个按照用户自定义的需求来组织数据采集并通过软件设计来实现仪器全部功能的一种仪器.在数字信号处理理论、微电子技术、计算机技术迅速发展的支撑下,虚拟仪器得到了长足的发展,且广泛应用于汽车、通信、航空、半导体、电子设计生产、过程控制和生物医学等各个领域,涵盖了从研发、测试、生产到服务的所有阶段[1].LabV IEW是美国 N I公司推出的一种基于 G语言 (Graphics language,图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具,包含了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示和存储等[2].本文介绍一种虚拟信号频谱分析仪的软件设计方法,以 LabV IEW8.6作为开发平台,配合利用 N I公司的 PCI6251数据采集卡,实现信号采集、显示和频谱分析功能.频谱分析是将信号强度按频率顺序展开,使其成为频率的函数.本文介绍的信号分析仪的主要功能包括:1)对输入的波形信号进行采样,将采集的波形信号在前面板显示;2)对采集的波形信号进行分析,显示信号的幅度、频率、均值、最大值、最小值及均方根;3)对采集的波形信号进行频谱分析,在前面板显示信号的频率 -幅度波形;4)通过点击前面板的保存按钮以报表的形式保存该时刻的波形信号、波形参数以及频谱分析结果.LabV IEW程序由 2个部分组成:前面板程序和框图程序.整个程序基于多线程设计,即前面板和系统程序各占用一个线程.使用采集卡的模拟电压输入通道采集信号波形,通过 LabV IEW的图形用户界面来模拟频谱分析仪的操作面板,利用信号处理程序对信号波形进行分析.前面板用于设置输入参数、观察信号及信号分析结果,模拟真实的频谱分析仪面板.由于虚拟面板直接面向用户,是控制软件的核心,因此设计这部分时,主要考虑界面美观、操作简洁,用户能通过面板上的各种按钮、开关来控制频谱分析仪工作.虚拟频谱分析仪的前面板如图 1所示,设计前面板时充分利用 LabV IEW软件的优点,建立了友好的人机交互界面.使用过程中,用户可同时观察信号的时域波形、单频信号的波形参数和频谱分析结果.基于虚拟仪器的频谱分析仪程序设计主要包括 3个模块:信号采集与处理、信号的频谱分析、信号及信号频谱分析结果保存.3.1 信号采集与处理数据采集模块利用 N I公司的 PCI6251数据采集卡进行数据采集,频谱分析仪的最大输入信号频率为 50 kHz,最大输入电压幅值为 5 V.利用 N I-DAQmx作为驱动软件,部分信号采集程序如图 2所示.信号采集类型选择电压,物理通道选择 1通道;采样模式为连续采样,通过外加 while循环来实现;采样频率通过读取前面板的时基参数进行换算;PCI6251属于M系列数据采集卡,信号采集的触发方式采用模拟边沿触发,利用模拟输入通道的信号本身作为触发源.利用信号处理程序[3]对信号进行处理,主要是提取输入信号的单频信息,当只有单频信号输入时,在参数显示窗口显示输入波形信号的频率、最大值、最小值、幅度、均值等.当输入的信号包含多个频率时,参数显示窗口显示幅值最大信号的频率和幅值等信息.提取信号参数信息函数如图 3所示.3.2 信号的频谱分析信号的频谱分析利用LabV IE W提供的 FFT(Fast FourierTransfor m)频谱分析函数完成,如图 4所示.FFT即快速傅立叶变换[4],用来计算时间信号的平均 FFT频谱,幅度和相位返回 FFT值.3.3 信号及信号频谱分析结果保存信号及信号频谱分析结果的保存是通过前面板的保存按钮来实现.点击保存按钮时波形信号、信号的参数及频谱分析结果将以图片的形式进行保存,保存的结果如图 5所示.每次保存时要同时提取本地时间进行保存,以方便进行查询.信号及信号频谱分析结果的存储程序如图 6所示,利用报表生成V I中的报表生成函数,完成报表的生成,以图像的形式存储频谱分析仪前面板的图像和参数信息.信号分析仪设计完成后,需要进行性能检验,实验检测过程中利用 2台信号发生器分别产生测试信号,第 1组为频率 500 Hz与 1 000 Hz、幅值 2.5 V和 1 V的正弦波信号,第 2组为频率 500 Hz、幅值 2.5 V的正弦波信号及频率 1 000 Hz、幅值 1 V的方波信号,将 2组信号同时连接到数据采集卡的模拟信号输入端,频谱分析仪的显示结果如图 7所示.实验结果表明,频谱分析结果及波形参数显示正确,程序运行稳定可靠.虚拟仪器是在计算机的支持下的数据采集硬件,通过软件设计来实现仪器的全部功能,性能上更具有灵活性,是现代测试系统的发展趋势,利用本文设计的虚拟频谱分析仪可以方便、快捷地实现信号的频谱分析,并完成分析结果的保存.如果换成高速率的数据采集卡,频谱分析仪将能分析更高的信号频率.随着计算机和微电子技术的发展,虚拟仪器技术在实践中将会越来越受到重视.【相关文献】[1]武一,杨瑞霞,时惠玲.虚拟信号测量仪的设计与开发[J].电子测量技术,2008,31(3):55-57.[2]张宏群.基于LabV IEW的虚拟信号分析仪的设计[J].仪器仪表用户,2007,14(5):124-125.[3]龙华伟,顾永刚.LabV IEW8.2与 DAQ数据采集[M].北京:清华大学出版社,2008.[4]胡广书.数字信号处理—理论、算法与实现[M].北京:清华大学出版社,2002.。
O 引言LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言，集成了满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能，还内置了便于应用TCP／IP、ActiveX等软件标准的库函数。
利用LabVIEW可以方便地建立各种虚拟仪器。
频谱分析仪是对无线电信号进行测量的必备手段，是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具，应用十分广泛，被称为工程师的射频万用表。
传统的频谱分析仪的前端电路是一定带宽内可调谐的接收机，输入信号经变频器变频后由低通滤器输出。
滤波输出信号作为垂直分量，频率作为水平分量，在示波器屏幕上绘出坐标图，就是输入信号的频谱图。
由于变频器可以达到很宽的频率，例如30Hz-30GHz，与外部混频器配合，可扩展到100GHz以上，所以频潜分析仪是频率覆盖最宽的测量仪器之一，无论测量连续信号或调制信号，频谱分析仪都是很理想的测量工具。
但是传统的频谱分析仪只能测量频率的幅度，缺少相位信息，因此属于标量仪器，而且体积庞大。
利用LabVIEW强大的虚拟仪器开发功能，可实现基于快速傅里叶变换(FFT)的现代频谱分析仪功能，采用数字方法直接由模拟／数字转换器(ADC)对输入信号取样，再经FFT处理后获得频谱图，可以解决传统频谱分析仪价格昂贵，携带不便等缺点。
1 虚拟频谱分析仪总体设计方案虚拟频谱分析仪由数据采集卡、计算机和在其上运行的用LabVIEW开发的应用软件组成，如图1所示。
虚拟频谱分析仪利用数据采集卡的模拟输入和模拟输出两个功能，用模拟输出功能产生所需的激励信号，并将其加到被测网络上，再用两个模拟输入通道将激励信号和网络输出端的响应信号同时采集到计算机中，经处理后，构成幅频和相频特性曲线，并显示在计算机屏幕上，最后对模拟生成的信号进行分析，在计算机屏幕上输出模拟信号的幅频／相频特性。
