虚拟仪器信号扩展处理与控制

在这一单元中，将数据处理过程分为四部分：预处理、信号基本处理、信号扩展处理和信号变换统一模型。信号扩展处理是对信号基本处理的再次封装，信号变换统一模型是对信号基本处理和扩展处理中某些功能共有属性的概括和抽象。

1）预处理主要是对采集的数据进行编码、解码等封装等操作，使得通过数据获取接口得到的数据适合本开发系统所开发出来的所有仪器，即所有控件化虚拟仪器所操作的数据具有相同的格式，从而提高数据的互换性。例如，将采集卡采集的数据编码封装后直接保存到文件，这样该文件存储的实际上就是原始数据，从而为离线分析准备了原始数据，这部分也由开发系统提供。

2）信号基本处理部分主要提供信号分析处理的基本功能模块。在这一部分，可实现信号时域分析，包括信号的时域显示、特征值分析和幅值域分析等；信号运算包括信号加减、乘除、微分、积分、卷积、相关、解调等；频域分析包括频域显示、自谱倒谱、对数自谱、幅值谱、相位谱、奈奎斯特图、幅值倒谱、相干谱等；此外，还有一些参数类功能，包括傅里叶变换中的窗函数、滤波等。实际上，大部分测试分析类虚拟仪器都需要使用到这一模块中全部或部分功能，从而将其独立出来。这一模块由开发系统提供，所有仪器均可使用。(www.xing528.com)

3）信号扩展处理部分是针对特定的虚拟仪器而言的，它面向的是具体的虚拟仪器。这里的功能基本上是对信号基本处理部分功能的组合调用。例如，FFT分析仪中的三维幅值谱功能，实际上就是对基本处理部分中幅值谱、窗函数等功能多次组合调用；噪声分析仪、音频分析仪中的倍频程分析，也是对基本处理部分中的傅里叶变换结果的进一步处理；零相位数字滤波也是由基本的滤波功能实现的。进一步讲，信号扩展处理部分实际上就是针对特定的虚拟仪器对基本处理部分的一次再封装。当然，也可以直接由基本处理模块对信号进行分析处理。

4）信号变换统一模型是对信号基本处理和扩展处理中某些功能进行概括，抽象出它们之间的共有属性，通过冗余思想构造统一的数学模型，再对统一数学模型进行编程，然后让其中的参数分别取不同的值，从而实现许多数学模型的功能。在统一数学模型建模过程中，冗余程度是关键，不冗余不可能建立统一数学模型，太冗余又会使所建立的统一数学模型失去使用价值。