LabVIEW软件中，正弦信号与正弦波的区别

Posted 2023-03-09

在程序框图函数选板中，信号处理->信号生成，可以看到有正弦信号和正弦波。除了LabVIEW对它们的端子配置不同，还有什么区别呢？
将他们交换，得到的结果波形图 就变了。对于采集声音的模拟，应该用波还是信号呢

在LabVIEW中，有两处地方可以用来生成模拟信号，一是Signal Generation模板，一是Waveform Generation模板。

Signal Generation模板和Waveform Generation模板的功能大同小异，生成的信号类型差不多，主要区别是Waveform Generation模板包含了信号的时间信息，波形是时间的函数；而Signal Generation模板则不包括。Waveform Generation模板中各模块参数设置更为灵活，功能更强大，其中的许多模块是在Signal Generation模板的基础上进一步开发的。

（所以说Sine Wave和Sine Pattern<在Signal Generation模板中>这两个VI是不包含时间信息的，只有Sine Waveform<在Waveform Generation模板中>包含了信号的时间信息。）

Wave VI 和Pattern VI运行过程的根本不同在于这个特定的VI是否在内部记录了生成信号的相位轨迹。Wave VI在内部记录了相位轨迹，而Pattern VI则没有。可以通过识别VI名称中包含的单词是Wave 还是Pattern来区分这两类VI。

Wave VI使用的是归一化了的单位周期数/每采样。Pattern VI中仅有Chrip Pattern VI使用归一化单位。

由于Wave VI在内部记录了相位，因此允许用户控制初始相位的取值。phase in指明了首次采样生成波形时的初始相位（以度为单位），而phase out则指明了下一次采样生成波形时的相位。除此之外，reset phase用来说明调用该波形时所生成的首次采样相位是在phase in中指明的相位，还是当VI最后执行时出现在phase out中的相位。reset phase为TRUE时，将初始相位设置为phase in，为FALSE时将其设置为VI最后执行时的phase out值。

（补充说明一下：下列VI使用由归一化单位指定的频率： 1）Sine Wave  2）Square Wave  3）Sawtooth Wave  4）Triangle Wave  5）Arbitrary Wave  6）Chrip Pattern

使用这些VI时，需要将给定问题中的频率单位转换为归一化频率单位，即周期数/每采样。

在给定周期数（cycles）的情况下，周期数除以采样数就得到归一化频率；在给定以Hz（周期数/每秒）为单位的频率的情况下，如果用以Hz为单位的频率除以以Hz为单位的采样率，就可以得到归一化频率。）

关于你说的端子配置不同，输出不同。可能是由于你没有考虑归一化频率的问题。举一个简单的例子，就能更清楚明白这个两个VI的区别。之后你就可以根据自己的需要选用它们了。

程序框图和程序运行后的前面板如下图所示。Sine Wave和Sine Pattern这两个VI的采样数（samples）的默认值都是128。其他各参数设置如前面板中所示。

对于Sine Pattern来说，采样数为128，周期为5，需要大概25（128/5=25.6）个采样点生成一个周期的正弦波。

对于Sine Wave来说，归一化频率（周期数/采样数）为5/50=0.1，需要10个采样点来生成一个周期的正弦波，数字10由归一化频率的倒数计算得到。采样数为128，每周期采样数为10，因此在Sine Wave波形显示中，有12.8个周期。

参考技术A 在LabVIEW中，有两处地方可以用来生成模拟信号，一是Signal Generation模板，一是Waveform Generation模板。
Signal Generation模板和Waveform Generation模板的功能大同小异，生成的信号类型差不多，主要区别是Waveform Generation模板包含了信号的时间信息，波形是时间的函数；而Signal Generation模板则不包括。Waveform Generation模板中各模块参数设置更为灵活，功能更强大，其中的许多模块是在Signal Generation模板的基础上进一步开发的。
（所以说Sine Wave和Sine Pattern<在Signal Generation模板中>这两个VI是不包含时间信息的，只有Sine Waveform<在Waveform Generation模板中>包含了信号的时间信息。）
Wave VI 和Pattern VI运行过程的根本不同在于这个特定的VI是否在内部记录了生成信号的相位轨迹。Wave VI在内部记录了相位轨迹，而Pattern VI则没有。可以通过识别VI名称中包含的单词是Wave 还是Pattern来区分这两类VI。 参考技术B 对于采集声音的模拟，应该用波.
正弦信号,包括正弦波的数据、数据开始时间、数据间隔dt
而正弦波，只还有正弦数据，需要用 波形》创建波形VI 来做正弦信号

PWM波经过RC低通滤波器后得到的为啥是正弦波？

PWM(脉冲宽度调制)是一种周期固定、脉宽可控的脉冲波形。
如果每个周期的脉宽都相同的话，经过低通滤波器后只能得到直流波形；
如果每个周期的脉宽是按照正弦波的规律变化，经过低通滤波器后即可得到正弦波形。
这又是为什么？求高手详解！

首先请了解信号的构成（信号的函数表达式）。具体请查阅《信号与系统》。
也可以从物理的角度去理解：RC，就是通过电容充放电，把方波快速变化的上升沿和下降沿弄得平滑。当平滑得趋于无穷的时候，就得到了直流信号。 参考技术A 方波的是周期信号，经过傅立叶展开后就是就是由和方波同频信号的正弦波及其高次谐波，其中和方波同频的正弦波是展开的多有正弦波中频率最低的，经过低通滤波，就可滤出同频的正弦波了啊