实验三 滑动平均
一. 实验目的
1. 通过实验了解递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)在信号分析中的作用。
二. 基本原理
滑动平均值是从一个由n项的时间序列来计算多个连续m项序列的平均值。其中第一个连续m项序列的第一项,是原来n序列的第一项;第二个连续m项序列的第一项是原来n序列的第二项;……;最后一个m项序列的第一项是n序列的第(n-m+1)项。滑动平均值因项数m的不同而有不同的名称。例如,m为3、5、10,其滑动平均值分别为3点滑动平均值、5点滑动平均值和10点滑动平均值。
三. 实验仪器和设备 1. 计算机
2. Labview图形化编程系统
四.实验内容
1. 设计一个VI,产生包含连续随机信号的正弦波信号,利用滑动平均对随机信号进行平滑处理。 2.在前面板显示处理前和处理后的波形图。
实验四 曲线拟合
一. 实验目的
1. 学会利用软件进行曲线拟合,对实验数据进行分析并得出
二. 基本原理
曲线拟合(curve fitting)技术用于从一组数据中提取曲线参数或者系数,以得到这组数据的函数表达式。
通常,对于每种指定类型的曲线拟合,如果没有特殊说明,都存在两种VI可以使用。一种只返回数据,用于对数据的进一步操作,另一种不仅返回系数,还可以得到对应的拟合曲线和均方差(MSE)。
LabVIEW的分析软件库提供了多种线性和非线性的曲线拟合算法,例如线性拟合、指数拟合、通用多项式拟合、非线性Levenberg-Marquardt 拟合等。
曲线拟合的实际应用很广泛。例如: ? ? ? ? ? ? ?
下面是使用LabVIEW提供的算法得到的三种拟合的例子:线形拟合(左上)、指数拟合(右上)、多项式拟合(左下)。
消除测量噪声
填充丢失的采样点(例如,如果一个或者多个采样点丢失或者记录不正确) 插值(对采样点之间的数据的估计;例如在采样点之间的时间差距不够大时) 外推(对采样范围之外的数据进行估计,例如在需要在试验以后或者以后的数值时) 数据的差分(例如在需要知道采样点之间的偏移时,可以用一个多项式拟合离散数据,而得到的多项式可能不同)
数据的合成(例如在需要找出曲线下面的区域,同时又只知道这个曲线的若干个离散采样点的时候)
求解某个基于离散数据的对象的速度轨迹(一阶导数)和加速度轨迹(二阶导数)
一般说来,采集得到的数据大都需要经过适当的处理,其中包括滤波、曲线拟合等。详细内容请参考有关资料。
三. 实验仪器和设备 1. 计算机
2. Labview图形化编程系统
四.实验内容
1. 设计一个VI,用最小二乘法计算并画出以下一组实测数据的线性回归曲线。
X:1、2.2、3.1、4.4、5.2、6.7 Y:1.3、1.8、2.2、2.9、3.5、4.3
测试技术上机实验指导书
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