第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
多功能虚拟信号分析仪
使用说明书(User Guide)
参赛单位：黑龙江工程学院
参赛学生：董鸿勇张磊魏义东
指导教师：刘海成
Email：donghongyong@live
zhanglei_hrb@126
wyd_hgc@126
liuhaicheng@126
目录
1.分析仪功能介绍 (1)
2.软件中基本操作简介 (1)
2.1分割绘图区 (1)
2.2水平缩放 (1)
2.3水平移动 (1)
2.4垂直缩放 (2)
2.5垂直移动 (2)
3.函数发生器的使用 (2)
4.数字存储示波器和谱分析仪的使用 (3)
4.1普通属性设置 (6)
4.2演示模式使用 (6)
4.3波形处理 (7)
4.3.1时域分析 (7)
4.3.2频域分析 (7)
4.4数据记录仪使用 (7)
4.5滤波器的设计和使用 (8)
4.5.1滤波器设计 (9)
4.5.1.1FIR滤波器设计 (9)
4.5.1.2IIR滤波器设计 (9)
4.5.1.3数据和图像的保存 (10)
4.5.1.4滤波器仿真或处理数据 (10)
1.分析仪功能介绍
以“低成本和高性能”为设计思想，借助虚拟仪器的概念和高速的数字信号处理算法将传统的函数发生
器、示波器、数据记录仪、频率计、谱分析仪以及滤波器的设计和仿真等功能高度集成、统一平台方便使用。
在数据显示和处理方面，我们支持将窗口分割来显示不同的特性曲线图。 支持演示模式、声卡和USB模块，三种模式来使用该软件环境。其中演示模式采用软件模拟来实现所有的功能，便于教学和理论的演示；声卡模式，可以借助电脑的声卡来完成对音频范围内信号的分析和处理；USB模块，可以完成对更高频率信号的分析和处理。 采用最新的Office2007的界面风格。例如启动后的界面如图1所示。
图1启动界面
2.软件中基本操作简介
2.1分割绘图区
当你使用示波器和谱分析仪的功能时，你便可以将显示的窗口分割成两个，分别显示采集的波形和对它们做相应处理后的结果，比如：一个区显示采集的波形，一个区显示功率谱。
你只需点击鼠标右键，或者直接点击工具条上的按钮“单一显示”、“上下显示”和“左右显示”，便可以将窗口分成对应的两个区域。
2.2水平缩放
当你移动鼠标进入绘图区域时，只要你滚动鼠标滚轮，水平方向的时间轴，便像真实仪器一样，以1us、2us、5us、10us、20us、50us、100us、200us、500us、1ms、2ms、5ms、10ms、20ms、50ms、100ms、200ms、500ms、1s、2s、5s、10s的步进值缩放，同时曲线也随之缩放。
2.3水平移动
当你按下鼠标中键（滚轮）时，鼠标将变成一个带左右箭头的样子，此时你移动鼠标，曲线就会根据你按下鼠标的点以及现在的点而差距和方向自动的快速或慢速的移动。同时，使用键盘上的“←”和“→”可以小范围的移动。
2.4垂直缩放
将你的鼠标移到左边或右边的Y轴附近。将会显示一对上下的半透明箭头，同时鼠标变成小手形状。此时，如果你滚动滚轮的话，左右Y轴对应的曲线（左边Y轴对应CH1，右边Y轴对应CH2），将垂直方向的缩放。
2.5垂直移动
翻边将你的鼠标移到左边或右边的Y轴附近。将会显示一对上下的半透明箭头，同时鼠标变成小手形状。这时，如果你按钮鼠标左键，移动鼠标的话，图中的曲线将随你鼠标而上下移动。你一可以用“↓”和“↑”来实现左边Y轴曲线的上下移动，和用Shift+“↓”和Shift+“↑”来实现右边Y轴曲线的上下移动
2.6鼠标跟踪
当你启动软件后默认的便启动了鼠标跟踪的能力，你也可以在菜单栏或工具栏启动。启动鼠标跟踪后，你按下鼠标左键，并移动，这时屏幕上便有一个小叉来跟踪曲线上的点，并将对应点的水平和垂
9521168直坐标显示与左下脚。
你可以使用“Tab键”来切换想要跟踪的线。并且现在正在跟踪的线，会在在绘图区左上角的标签区显示。这个标签区会显示两条线的名字，分别是现在根据的线的名字和切换后下条跟踪线的名字。
2.7区域的选择放大
你可以在菜单栏或工具栏启动区域选择的功能，启动后，你在屏幕上按下左键并拖动时，便可以选择自己想要放大的区域，此时你选择的区域将变。选择好后，点击右键菜单或工具栏上的区域放大，便将你选择的部分放大了。
3.函数发生器的使用
可以产生“正弦波”、“三角波”、“矩形波”、“上锯齿波”、“下锯齿波”和“白噪声”，提供峰值、频率、输出相位差的调整，同时可以单独的设置自己通道以自身或者两个通道相加、相减、相乘的方式输出。而且你可以任意的设置界面通道线的粗细和颜。 图2函数发生器(1000Hz正弦和1000Hz上锯齿相位差90)
1、启动
点击右边的“属性设置（图3）”中的“左通道”和
“右通道”复选框便可以分别启动左通道和右通道的波
形产生。
2、波形选择
首先在“线属性”的“通道选择”中选择想要设置的
通道，然后点击“波形”的下拉组合框，便可以选择你
想要发生的波形，可以是：正弦波、三角波、矩形波、
上锯齿、下锯齿和白噪声。
3、峰值设定
首先在“线属性”的“通道选择”中选择想要设置
的通道，然后在“峰值”对应的微调控件中输入你想要
产生的峰值。
说明：因为声卡本身采样速率的限制，对于48K 采
样率产生10K 以下的波形还是可以的，但是如果产生更
高频率的波形，效果则不是很好。
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当然，你可以设置声卡采样率，比如高一点的96K 。
这样可以产生效果更好的波形。具体设定请看声卡设定。
4、频率设定
首先在“线属性”的“通道选择”中选择想要设置的通道，然后在“频率”对应的微调控件中输入你想要产生的频率。
5、相位差设定
在“相位差(CH1-CH2)”对应微调控件中输入你想要的两个通道的相位差，以度为单位。
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无动力除尘6、输出设定
在“输出设置”中“左通道”和“右通道”下拉组合框，你设定左右通道的输出：可以是本身(CH1或CH2）、CH1+CH2、CH1-CH2、CH2-CH1、CH1*CH2。
7、声卡的采样率设定
在右边的“声卡设置”栏，你可以选择设定声卡的采样率。
说明：如果你选择的采样率你的声卡不支持，将会弹出“对不起，格式不支持”。
8、电压值校准
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由于不同的声卡输出的电压值不同，故可能你根据上面的“峰值设置”的输出峰值和实际的不同，这时你把上面3中的“峰值”栏设定成1000，然后拿一个示波器将现在实际的输出的峰值记录下来，并填入“电压值校准”下“峰值（mV ）”对应的微调控件。这样你以后设定的峰值便和实际的一样了。
4.
数字存储示波器和谱分析仪的使用
图3函数发生器属性设置
对采集的数据实时的显示，同时支持将两个通道的数据相加、相减、相乘处理；也可以对采集的数据进行自相关性、互相关性、幅频频谱、相频频谱、自功率谱和互功率谱最分析。
图4示波器(500Hz和5000Hz相加)
图5示波器(30Hz正弦的自相关性）
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