labview与DSP串口通信研究 第6页
混频偏差＝ABS(采样频率的最近整数倍－输入频率)
其中ABS表示“绝对值”，为了避免这种情况的发生，通常在信号被采集(A/D)之前，经过一个低通滤波器，将信号中高于奈奎斯特频率的信号成分滤去。在图３的例子中，这个滤波器的截止频率自然是25HZ 。这个滤波器称为抗混叠滤波器。
采样频率应当怎样设置呢？也许你可能会首先考虑用采集卡支持的最大频率。但是，较长时间使用很高的采样率可能会导致没有足够的内存或者硬盘存储数据太慢。理论上设置采样频率为被采集信号最高频率成分的2倍就够了，实际上工程中选用5～10倍，有时为了较好地还原波形，甚至更高一些。
通常，信号采集后都要去做适当的信号处理，例如 FFT 等。这里对样本数又有一个要求，一般不能只提供一个信号周期的数据样本，希望有5～10个周期，甚至更多的样本。并且希望所提供的样本总数是整周期个数的。这里又发生一个困难，有时我们并不知道，或不确切知道被采信号的频率，因此不但采样率不一定是信号频率的整倍数，也不能保证提供整周期数的样本。我们所有的仅仅是一个时间序列的离散的函数 x(n) 和采样频率。这是测量与分析的唯一依据。
数据通信结构图如下 :
上图表示了数据通信的结构。在数据通信之前，程序将对DAQ板卡初始化，板卡上和内存中的Buffer是数据通信存储的中间环节。需要注意的两个问题是：是否使用Buffer？是否使用外触发启动、停止或同步一个操作。
2.1.3 数据的分析处理
对数据的分析处理主要是对各类量进行滤波,放大等.对本课题中,采集的信号要用进行滤波和抗干扰处理,这是也是数据通信系统必须做的,因为采集的量不是很标准,也不是很稳定.
对于随机干扰，我们可以用数字滤波方法予以削弱或滤除。所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。故实质上它是一种程序滤波。数字滤波克服了模拟滤波器的不足，它与模拟滤波器相比 ，有以下几个优点：
数字滤波是用程序实现的，不需要增加硬设备，所以可靠性高，稳定性好。
数字滤波可以根据信号的不同，采用不同的滤波方法或滤波参数，具有灵活、方便，功能强的特点。
数字滤波可以对频率很低的信号实现滤波，克服了模拟滤波器的缺陷。
DSP系统具有以上优点，所以数字滤波在微机应用系统中得到了广泛应用。
对开关量的软件抗干扰,我们主要从以下考虑.干扰信号多呈毛刺状，作用时间短，利用这一点，我们在采集某一开关量信号时，可多次重复采集，直到连续两次或两次以上结果完全一致方为有效。若多次采样后，信号总是变化不定，可停止采集，给出报警信号，由于开关量信号主要是来自各类开关型状态传感器，如限位开关、操作按钮、电气触点等，对这些信号的采集不能用多次平均的方法，必须绝对一致才行。如果开关量信号超过8个，可按8个一组进行分组处理，也可定义多字节信息暂存区，按类似方法处理。在满足实时性要求的前提下，如果在各次采集数字信号之间接入一段延时，效果会好一些，就能对抗较宽的干扰。
输出设备是电位控制型还是同步锁存型，对干扰的敏感性相对较大。前者有良好的抗‘毛刺’干扰能力，后者不耐干扰，当锁存线上出现干扰时，它就会盲目锁存当前的数据，也不管此时数据是否有效。输出设备和惯性（响应速度）与干扰的耐受能力也有很大关系。惯性大的输出设备（如各类电磁执行机构）对‘毛刺’干扰有一定的耐受能力。惯性小的输出设备（如通行口、显示设备）耐受能力就小一些。在软件上，最为有效的方法就是重复输出同一个数据。只要有可能，其重复周期尽可能短些。外设设备接受到一个被干扰的错误信息后，还来不及作出有效的反应，一个正确的信息又来了，就可及时防止错误动作的产生。另外，各类数据锁存器尽可能和CPU安装在同一电路板上，使传输线上传送的都是锁存好的电位控制信号，对于重要的输出设备，最好建立检测通道，CPU可以检测通道来确定输出结果的正确性。
2.1.3 LABVIEW的编程
LABVIEW的编程是本课题的重点,因为所有的处理都是在这相编程的基础上实现的.编程的好坏,关系到整个系统的性能,如运行的稳定性,安全性.LABVIEW的编程是图形化的,比较直观,只要从相应控件中托出相应控件,再进行连接就可以运行,当然,LABVIEW的强大功能也给编程带来了最大的好处,因为在LABVIEW中也以方便的调用其它大多数软件,如C语言,DLL文件,和各类数据库.在后面的部分中将重点讨论LABVIEW的编程过程和方法.
2.2方案的确定
考虑到在本课题的条件下,有一台泰克的串口接口示波器,我们对整个个系统的方案如下:
用VISA配置串口端口,通过电脑的COM端子使LABVIEW和下位连接,这种方法设计简单,配置方便,是工业中常用的一种方法,也是在串行通信中最为简单的一种,和电脑的连接不需要过多的设备,只要用一条相应的传输线就行.但这种方法有一点不太方便,那就是有些上位设备没有COM端子,如现在的笔记本大多就没有这个COM端子,这给编程和调试带来了不便.不过这也不影响本设计.
第三章 LabVIEW与DSP介绍
3.1虚拟仪器
3.1.1.虚拟仪器概述
虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据通信系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据通信和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。
虚拟仪器的起源可以追朔到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在Microsoft公司的Windows诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0以前的版本。对虚拟仪器和LabVIEW长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。
普通的PC有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定了VXI标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍
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