有网友在QQ中问到,在信号生成的几个 VI中,都看到了这样的提法“归一化频率和归一化频率单位”,它如何使用,其物理意义何在?

因为在QQ上不好解答这个问题,所以只好在这里谈谈我的个人认识。

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在这个选板中,有几个VI涉及到归一化频率的设定。由于LabVIEW自身所带帮助文件也没有对此概念给出更多的解释,并且中文帮助中的概念交代和译文也值得商榷。

下面以生成正弦信号为例进行说明:

对模拟正弦信号的回顾

我们知道:对于模拟的正弦信号可以通过以下三个参量来确定:
频率、
振幅、
初相角


这些参量都是用来表述模拟正弦信号的。其实,用这些参量来说明已经生成的正弦信号(如:AO的输出)也是可以的,因为大家已经习惯了这种表示方式。

信号生成(数字信号合成)

但是,依旧用这些参量来描述和表征数字生成(合成)正弦信号的过程,就显得非常不充分了。

因为,在数字信号生成中,我们还会遇到“采样频率”和“采样点数”等新的参量,这些参量与模拟频率之间如何换算。

这样就引进来一个新的概念,数字频率——归一化频率。
 

归一化频率和归一化频率单位


数字频率=归一化频率=模拟频率/采样频率 (Fs) ...........(1)

我们知道:

模拟频率就是每秒中内信号周期的个数

采样频率就是每秒中的采样个数。

那么(1)式就可以写成:

数字频率=归一化频率=周期个数/采样数  ...........(2)

(2)式的特例

当周期的个数=1时,采样数就是生成正弦信号一个周期内的合成点数。如,一个周期内包含100点(此时相当于#s)。

也就是归一化频率的单位。周期数/采样数。

例子

如果生成一个50Hz的信号,采样数为5000。
那么归一化频率=0 .01

(每个信号周期内包含100点)


其它,参见左边栏中的分类:正弦信号发生器

最后我们给出一个简单的计算公式:

模拟模拟信号频率x采样数(#s,每个周期的点数)=采样频率(Fs)





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