一种基于PCI总线的频率特性测试装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于PCI总线的频率特性测试装置和方法，涉及电学领域，用于解决现有的频率特性测试装置结构复杂、价格昂贵、体积大不易携带等问题。该装置包括：PCI总线、信号生成模块、信号输入输出模块、数据处理模块；信号生成模块在计算器上生成测试用的多通道正弦信号并将其通过PCI总线发送给信号输入输出模块输出给测试对象，信号输入输出模块采集各通道对应的测试对象的频率响应信号并通过PCI总线反馈给计算机端的数据处理模块，数据处理模块计算得到频率响应信号的相频特性曲线和幅频特性曲线。本发明专利技术提供的测试装置结构简单、价格便宜、体积小易携带的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PCI总线的频率特性测试装置和方法
本专利技术属于电学领域，尤其涉及一种基于PCI总线的频率特性测试装置和方法。
技术介绍
频率特性常用于分析系统稳定性和其它运动特性。常用的频率特性测试方法为：在所考察的频率范围内选择若干个频率值的正弦信号作为激励信号，并分别测量各个激励信号下的激励响应，然后通过一定的算法求出响应信号的频率特性。因此常规的频率特性测试仪一般由信号生成模块、信号采集模块、幅值相位检测装置、显示模块等四部分组成，现有的频率特性测试仪中信号生成模块，幅值相位检测装置，显示模块等均采用硬件来实现，其结构复杂，价格昂贵，另外还需配有专门的人机交互模块及电源模块，因此设备体积较大，携带不便，且受硬件条件的限制，人机交互简单，设置不灵活，而且不能显示幅频特性曲线，不能得到相频特性曲线，更不能打印被测网络的频响曲线。因此，急需一种结构简单、价格便宜、体积小易携带，且能显示幅频特性曲线和相频特性曲线的频率特性测试装置来解决现有技术所存在的上述问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于PCI总线的频率特性测试装置和方法，用于解决现有的频率特性测试装置结构复杂、价格昂贵、体积大不易携带、不能显示幅频特性曲线和得到相频特性曲线的问题。本专利技术提供了一种基于PCI总线的频率特性测试装置，包括：PCI总线、信号生成模块、信号输入输出模块、数据处理模块；所述信号生成模块和所述数据处理模块通过所述PCI总线与所述信号输入输出模块相连；所述信号生成模块用于向用户提供人机输入界面，并根据用户输入的各通道的信号频率列表，生成相应的正弦信号，并通过所述PCI总线将各通道的正弦信号发送给所述信号输入输出模块；所述信号输入输出模块将来自所述PCI总线的各通道的正弦信号发送给各通道对应的测试对象；同时采集各通道对应的测试对象的频率响应信号，并将采集的各通道对应的测试对象的频率响应信号通过所述PCI总线发送给所述数据处理模块；所述数据处理模块根据来自所述PCI总线的各通道对应的测试对象的频率响应信号，计算各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值，并将其生成各通道对应的测试对象的频率响应信号的相频特性曲线和幅频特性曲线。优选地，所述数据处理模块还用于将各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值进行存储、图形显示和/或报表打印。优选地，所述信号生成模块包括：通道信号配置模块和计算机生成信号模块；所述计算机生成信号模块一端与所述通道信号配置模块连接，另一端与所述PCI总线连接；所述通道信号配置模块，用于向用户提供输入各通道信号频率列表的人机输入界面；所述计算机生成信号模块根据用户输入的各通道的信号频率列表，生成相应的正弦信号，并通过所述PCI总线将各通道的正弦信号发送给所述信号输入输出模块。优选地，所述信号输入输出模块包括：信号输出模块和信号输入模块；所述信号输出模块接收来自所述PCI总线各通道的正弦信号，并将该信号发送给各通道对应的测试对象；所述信号输入模块采集各通道对应的测试对象的频率响应信号，并将采集的各通道对应的测试对象的频率响应信号通过所述PCI总线发送给所述数据处理模块。优选地，所述信号输出模块包括：信号处理模块和信号输出子模块；所述信号处理模块一端与所述PCI总线连接，另一端与所述信号输出子模块连接；所述信号处理模块接收来自所述PCI总线各信道的正弦信号，并将该信号进行滤波和平滑处理后发送给所述信号输出子模块；所述信号输出子模块接收所述信号处理模块发来的信号，并将该信号发送给对应的测试对象。优选地，所述数据处理模块包括：幅值相位计算模块、结果显示及数据存储模块；所述幅值相位计算模块一端与所述PCI总线连接，另一端与所述结果显示及数据存储模块连接；所述幅值相位计算模块，用于接收、存储来自所述PCI总线的各通道的测试对象的频率响应信号；待测试结束时，计算各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值，并将该值发送给所述结果显示及数据存储模块；所述结果显示及数据存储模块，接收来自所述幅值相位计算模块发来的各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值，生成对应的相频特性曲线和幅频特性曲线，并将各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值进行存储、图形显示和/或报表打印。优选地，一种基于PCI总线的频率特性测试装置的测试方法，包括步骤：信号生成模块根据用户输入的各通道的信号频率列表，生成相应的正弦信号，并通过PCI总线将该正弦信号发送给信号输入输出模块；信号输入输出模块将来自所述PCI总线各通道的正弦信号发送给对应的测试对象，采集各通道对应的测试对象的测试对象的频率响应信号并将采集信号通过所述PCI总线发送给数据处理模块；数据处理模块根据来自所述PCI总线的各通道对应的测试对象的频率响应信号，计算各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值，并将其生成各通道对应的测试对象的频率响应信号对应的相频特性曲线和幅频特性曲线。优选地，所述信号生成模块生成任一通道的正弦信号的方法为：根据用户输入的该通道的正弦信号的幅值、采样数、初始相位、频率和总采样数生成如下正弦信号y[i]：y[i]＝amp×sin(phase[i]),i＝1,2,...,n-1其中，amp为幅值，n为采样数，phase[i]为第i个采样信号的相位，其计算方法如下：phase[i]＝初始相位+频率×360×i/Fs其中，Fs为总采样数。优选地，所述数据处理模块计算各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值的方法为：步骤A：对于第m个通道，根据如下公式，求出系数am和bm；其中，N为采集第m个通道对应的测试对象的频率响应信号的周期数，P为所对应通道的频率响应信号的每个周期所采样的点数。F(n)为频率响应信号的第n个采样值；步骤B：根据系数am和bm，采用如下公式计算第m个通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值Ym和相位值Φm：本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：本专利技术提供的一种基于PCI总线的频率特性测试装置和方法，其装置内的大量模块都利用了计算机平台上的软件实现，可以灵活的设置激励信号，同时也能显示频率响应信号的幅频特性曲线和相频特性曲线；另外由于大量采用了计算机平台上的软件来实现模块功能，也使得该装置具有结构简单、价格便宜、体积小易携带的特点。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于PCI总线的频率特性测试装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于PCI总线的频率特性测试装置的详细结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种基于PCI总线的频率特性测试装置的测试方法的流程示意图；图4为设置通道测试信号列表的人机交互界面实物图；[附图标记说明]11、信号生成模块；12、PCI总线；13、信号输入输出模块；14、数据处理模块；21、通道信号配置模块；22、计算机生成信号模块；23、信号输出模块；24、信号输入模块；25、信号处理模块；26、信号输出子模块；27、幅值相位计算模块；28、结果显示及数据存储模块。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。如图1所示为本专利技术实施例提供的一种基于PCI总线的频率特性测试装置的结构示意图，该装置包括：PCI总线12、信号生成模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PCI总线的频率特性测试装置，其特征在于，包括：PCI总线、信号生成模块、信号输入输出模块、数据处理模块；所述信号生成模块和所述数据处理模块通过所述PCI总线与所述信号输入输出模块相连；所述信号生成模块用于向用户提供人机输入界面，并根据用户输入的各通道的信号频率列表，生成相应的正弦信号，并通过所述PCI总线将各通道的正弦信号发送给所述信号输入输出模块；所述信号输入输出模块将来自所述PCI总线的各通道的正弦信号发送给各通道对应的测试对象；同时采集各通道对应的测试对象的频率响应信号，并将采集的各通道对应的测试对象的频率响应信号通过所述PCI总线发送给所述数据处理模块；所述数据处理模块根据来自所述PCI总线的各通道对应的测试对象的频率响应信号，计算各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值，并将其生成各通道对应的测试对象的频率响应信号的相频特性曲线和幅频特性曲线。

【技术特征摘要】
1.一种基于PCI总线的频率特性测试装置，其特征在于，包括：PCI总线、信号生成模块、信号输入输出模块、数据处理模块；所述信号生成模块和所述数据处理模块通过所述PCI总线与所述信号输入输出模块相连；所述信号生成模块用于向用户提供人机输入界面，并根据用户输入的各通道的信号频率列表，生成相应的正弦信号，并通过所述PCI总线将各通道的正弦信号发送给所述信号输入输出模块；所述信号输入输出模块将来自所述PCI总线的各通道的正弦信号发送给各通道对应的测试对象；同时采集各通道对应的测试对象的频率响应信号，并将采集的各通道对应的测试对象的频率响应信号通过所述PCI总线发送给所述数据处理模块；所述数据处理模块根据来自所述PCI总线的各通道对应的测试对象的频率响应信号，计算各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值，并将其生成各通道对应的测试对象的频率响应信号的相频特性曲线和幅频特性曲线；进一步地，所述数据处理模块还用于将各通道对应的测试对象的频率响应信号的幅值和相位值进行存储、图形显示和/或报表打印；进一步地，所述信号生成模块包括：通道信号配置模块和计算机生成信号模块；所述计算机生成信号模块一端与所述通道信号配置模块连接，另一端与所述PCI总线连接；所述通道信号配置模块，用于向用户提供输入各通道信号频率列表的人机输入界面；所述计算机生成信号模块根据用户输入的各通道的信号频率列表，生成相应的正弦信号，并通过所述PCI总线将各通道的正弦信号发送给所述信号输入输出模块。进一步地，所述信号输入输出模块包括：信号输出模块和信号输入模块；所述信号输出模块接收来自所述PCI总线各通道的正弦信号，并将该信号发送给各通道对应的测试对象；所述信号输入模块采集各通道对应的测试对象的频率响应信号，并将采集的各通道对应的测试对象的频率响应信号通过所述PCI总线发送给所述数据处理模块；进一步地，所述信号输出模块包括：信号处理模块和信号输出子模块；所述信号处理模块一端与所述PCI总线连接，另一端与所述信号输出子模块连接；所述信号处理模块接收来自所述PCI总线各信道的正弦信号，并将该信号进行滤波和平滑处理后发送给所述信号输出子模块；所述信号输出子模块接收所述信号处理模块发来的信号，并将该信号发送给对应的测试对象；进一步地，所述数据处理模块包括：幅值相位计算模块、结果显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪远银，岳良，齐飞，
申请(专利权)人：北京天高智机技术开发公司，
类型：发明
国别省市：北京;11