SignalPad测控软件是一款多功能信号采集与分析软件， 无需编程即可完成信号采集、存储、回放、分析、报告生成等功能。SignalPad测控软件可采集电压、电流、声音、振动、应变、温度、扭矩等多种类型信号；支持在线和离线分析，分析功能包括功率谱、滤波、积分、微分、数学公式、倍频程、振动级、声压级、联合时频、阶次分析、频响函数、模态分析等。

　　SignalPad特别适合用于声音振动相关应用，包括振动噪声NVH测试、声学声品质测试、机器故障诊断与状态监测、结构动态特性测试、疲劳分析、车载数据记录、通用数据记录与回放等。

　　软件特点

　　简单易用

• 　　无需任何编程，即可进行数据采集、存储和回放；
• 　　所有配置可保存，方便重复使用；
• 　　隐藏并自动完成复杂的硬件配置，可轻松入门；
• 　　界面可在多种模式间切换，支持触摸屏操作。

　　专业信号处理

• 　　功率谱、滤波、积分、微分等信号处理方法；
• 　　最大值、最小值、RMS、均值、方差等统计方法；
• 　　振动级、声压级、倍频程、阶次谱、阶次跟踪、瀑布图、联合时频分析、声品质、频响函数等振动噪声测试测量算法。

　　界面友好灵活

• 　　界面的显示内容、显示方式等可编辑配置；
• 　　可根据不同应用的需求和使用配置界面；
• 　　界面配置和算法配置可保存为项目文件，方便在不同界面配置之间切换。

　　硬件即插即用

• 　　支持所有NI数据采集卡，总线和接口类型从USB、以太网、Wi-Fi、PCI 、PXI到PXIe，信号类型从电压、电流、温度、应变、扭矩、加速度到声压，从一般数据采集卡到模块化仪器，所有的NI数据采集设备均可在SignalPad中即插即用，无需编程。

　　SignalPad测控软件九大模块

　　1.SignalPad基础模块

　　SignalPad基础模块包含了软件的基本框架和功能，可以实现从通道配置、数据采集到信号显示、统计分析、存储与回放和数据导出等一系列功能。

　　软件以波形视图的方式将信号展现出来，并可通过放大缩小等操作，查看局部信号特征以及信号整体变化趋势，还可通过光标进行简单的定位操作。

　　SignalPad主界面

　　SignalPad主窗口由标题栏、菜单栏、工具栏、界面导航栏、分析视图区和状态栏组成，主要由 “采集存储”和“回放分析”两个主界面组成，界面导航栏用来在两个主界面间切换。分析视图区是软件的核心区域，显示信号波形以及分析结果，包含多个视图，每个视图为一个独立的分析功能，如功率谱、色谱图、瀑布图等。分析视图区包含的视图个数、视图类型、视图位置大小等均可配置。

　　传感器参数设置与校准

　　SignalPad使用数据库对传感器灵敏度、单位转换映射等参数进行管理。将参数输入到数据库之后，可使用传感器名称进行通道连接设置，无需重复输入传感器参数。SignalPad包含传感器校准管理工具，可对传感器参数进行校准，更新数据库中的参数。SignalPad也支持TEDS智能传感器，直接从传感器内嵌芯片中获得传感器参数。

　　通道配置

　　SignalPad以表格方式配置通道，通道参数一目了然，方便多通道参数配置。一次为多个通道配置相同参数，通道设置或分组设置拷贝批量处理，轻松完成大通道数设置。

　　多种显示方式

　　SignalPad支持信号波形图、XY图、数值、表格、3D涂色、数字信号波形等多种信号及处理结果显示方式。

　　数据导出

　　SignalPad可将采集数据导出为TXT、CVS、Excel、WAV多种数据格式。可将所有通道数据导出到一个文件中，也可导出到多个文件中，可设置限制文件大小，自动生成多个小文件。

　　2.SignalPad基本信号处理模块

　　SignalPad基本信号处理模块可用来对信号进行预处理、查看信号的频率成分等，是测试测量的基本需求。SignalPad基本信号处理模块可以实现功率谱、互谱、滤波、积分、微分、重采样以及直方图等常见的信号处理功能。每一个功能都可以进行算法参数的设置。

　　视图及功能说明：

　　功率谱：功率谱/幅度谱分析。窗函数、分辨率、平均方法、加权方法等参数可调。自动峰值检测、快速频谱对比功能提升分析效率。

　　互谱：互谱计算/加窗类型可选，频率分辨率、平均方法、加权方法等参数可调。自动峰值检测、输出幅度\相位或者实部\虚部功能提升分析效率。

　　重采样：信号的重新采样， 可设置重采样频率、插值方式（Linear、Coerce、Spline、FIR Filter）。

　　直方图：将信号幅值统计结果以柱状图的形式进行展现，直观地反映信号的统计特征。

　　滤波：支持的滤波类型包括低通、高通、带通、带阻、自定义，支持IIR和FIR滤波器。

　　数学计算：通道之间进行初等算术计算，如加减乘除、sin、cos、log、exp等。

　　相关：两个信号之间的相关函数；转速光标显示信号相关函数与转速之间的关系。

　　积分：积分类型支持：一重积分、二重积分。

　　微分：微分类型支持：一重微分、二重微分。

　　功率谱

　　功率谱是最常用的频域分析方法。SignalPad的功率谱视图计算并显示信号的功率谱。窗函数、FFT线数、平均方法可设置，FFT线数无需限定为2的n次方；平均方法包括线性、指数、峰值保持、矢量等；幅度谱、功率谱、功率密度谱可选；可显示为线性或者分贝；支持频域一重或二重积分；支持谱线细化（zoom）功能，细化范围和分辨率可设置；自动峰值检测；上下限设置，超限以明显方式警示，以表格方式编辑上下限随频率的变化关系；曲线快照，功率谱曲线历史值之间或者不同信号之间的功率谱可在同一谱图中比较；支持单光标、双光标、谐波光标和调制边带光标。

　　3.SignalPad NVH模块

　　SignalPad NVH模块专用于NVH（Noise，Vibration and Harshness）的测试，可以实现振动级、声压级与倍频程谱的计算和结果显示。

　　NVH模块是振动噪声信号定量分析的必要计算函数，振动级和声压级定量显示振动和噪声的大小量级变化，倍频程显示噪声在各个等比例带宽内的功率，各种计权方式反应人体对信号的主观。

　　视图及功能说明：

　　振动级：计算信号的振动级，支持的平均方法：RMS、移动RMS、指数平均（快速、慢速、脉冲及自定义平均模式）、峰值、最大—最小。

　　声压级：计算信号的声压级，支持：瞬时等效声压级、指数平均声压级、峰值、连续等效声压级、百分数声压LN、暴露声压级LE，支持的计权方式包括：线性、A计权、B计权、C计权。

　　倍频程谱：计算信号的倍频程谱，计算1、1/3、1/6、1/12、1/24Oct，支持的计权方式包括：线性、A计权、B计权、C计权，支持的平均方法包括：线性、指数、等效自信、峰值，支持多个倍频程谱的比较显示功能。

　　单音参数测量：计算信号的频率、幅度、SNR(dB)、SINAD(dB)、THD(%)、THD+N(dB)。

　　4.SignalPad高级NVH模块

　　SignalPad高级NVH模块包含响度、锐度、粗糙度、波动强度等声品质(Sound Quality)分析功能。

　　视图及功能说明：

　　时变响度：计算、显示响度随时间变化的曲线，支持ISO 532及DIN 45631标准。

　　时变粗糙度：计算、显示粗糙度随时间变化的曲线。

　　特征响度：计算、显示Bark域中的响度分布情况，支持对控制线的编辑，支持加载GMW 14155的阈值。

　　粗糙度谱：计算、显示粗糙度谱。

　　时变锐度：计算、显示锐度随时间变化的曲线。

　　波动强度：计算、显示波动强度。

　　锐度：计算Bark域中的锐度分布情况。

　　响度谱：计算、显示响度谱，同 ISO 532B loudness 以及Zwicker loudness。

　　5.SignalPad声学分析模块

　　SignalPad声学分析模块用于完成常见的声学特征参数的测试，包括声强、声功率的测试。

　　声强测试：

　　声强测试支持实时 1、1/3、1/6、1/12 和1/24倍频程测量分析功能，可以绘制出噪声源分布云图，以进行噪声源识别；测试时，包括声压和声强的总级值都会在1/3倍频程带上显示出来，并且声强的方向也有清晰指示。支持多种标定：相位标定，幅值标定，声压残留声强标定（PRI）；支持A/Z计权，符合ANSI S1.4和IEC 61672标准。

　　声功率级测试：

　　声功率级测试广泛应用于家用电器（如冰箱、洗衣机，吹风筒）、汽车发动机等设备的质量测试。

　　SignalPad声功率级测试基于声压法测量设备声功率级，符合ISO3745（GB/T6882）精密法和ISO3744（GB/T3767）工程法标准，同时支持20点法、10点法等多种麦克风测点布局方式。

　　6.SignalPad旋转机械模块

　　SignalPad 旋转机械模块的分析函数与一般FFT频域分析函数的最主要不同是引入了重采样，将等时间采样的信号通过重采样转化为等角度信号。等时间信号的频谱分析结果与旋转机械的转速有关，而等角度信号的频谱分析（即阶次分析）结果与转速无关。

　　模块功能说明：

　　转速：信号提取支持边缘检测、FFT，转速信号的显示支持：转速曲线、数字显示、转速表显示、高度表显示。

　　色谱图、瀑布图：频率与时间、阶次与时间、频率与转速、阶次与转速等多种联合分析方法。

　　轴心轨迹图、极坐标图：以Orbit及Timebase形式显示轴心轨迹；可以时间、转数等多种形式绘制。

　　倒谱：支持的倒谱类型：实倒谱、复倒谱。

　　包络：提取幅度调制信号的包络。

　　阶次谱：阶次谱的计算和显示。

　　阶次跟踪：可以指定跟踪的阶次，可同时跟踪幅度和相位。

　　7.SignalPad动态特性分析模块

　　SignalPad动态特性分析模块主要包括频率响应函数(FRF)测量功能，支持多种频率响应函数测量实验分析方法。

　　SignalPad动态特性分析模块可用来测量机械结构、物理部件的频率响应函数或共振频率点，如汽车零配件和子系统的NVH测试；同时也可用于电声测试和其他电子类产品的频率响应函数测试，如扬声器、耳机、麦克风、电磁阀等。

　　测量实验分析方法

　　锤击法：通过力锤激励被测结构产生振。同步测量激励点和响应点的信号计算频率响应函数。

　　随机激励法：激振器或振动台产生随机激励振动，激励被测产品产生振动。同步测量激振器或振动台信号和响应点信号计算频率响应函数。

　　逐点扫频法：振动台产生正弦信号，激励被测产品产生振动。同步测量振动台信号和响应点信号，分析各个频点下的响应幅度增益和相位，形成频率响应函数。

　　连续扫频法：振动台产生连续扫频信号(Chirp)，激励被测产品产生振动。同步测量振动台信号和响应点信号，对信号进行重采样等信号处理，形成频率响应函数

　　锤击法频率响应函数（FRF）测量

　　扫频法频率响应函数（FRF）测量

　　8.SignalPad模态分析软件

　　SignalPad模态分析软件是用于实验模态和工作模态测试与分析的专业工具，支持三维建模、数据同步采集、FRF计算与平均、模态分析、时频域ODS动画与振型动画演示及报表自动生成等功能。SignalPad模态分析软件可做力锤或激振器激励的模态分析（静态和动态）、工作模态分析（OMA）、旋转机械阶次模态分析；支持SIMO、MISO、MIMO模态实验方式等。

　　配合使用国外的高性能采集设备和传感器，SignalPad模态分析软件可用于汽车车身、机器底座、管道等机械结构动态特性测试；发动机等大型旋转机械阶次相关动态特性分析；桥梁、楼宇等土木工作模态分析和结构健康状态监测。

　　软件部分界面

　　主要功能

　　数据采集和管理：

　　数据可从采集卡采集也可从文件导入；

　　NI动态信号分析采集设备即插即用，多板卡多通道自动同步采集；

　　分组测量，测点布置向导引导测试过程。

　　模态分析：

　　多自由度（MDOF）多项式拟合，全局优化，带外补偿；

　　稳态图高级模态分析，识别共轭重根模态，自动或手动选择模态；

　　随机子空间分析，进行无激励或工作状态下的模态分析；

　　频率响应函数（FRF）合成，与测量FRF重叠显示；

　　旋转机械专用模态分析。

　　三维模型建立：

　　长方形、三角形、圆、立方体、圆锥体、圆柱体和球体等基本形状方便构建复杂三维结构；

　　可导入第三方3D设计软件生成的三维结构；

　　用鼠标拉拽可对结构放大、旋转、平移；

　　四视图显示和三维视图显示自由切换。

　　振型相关分析：

　　置信准则图（Auto MAC）、互置信准则图（Cross MAC）、复杂度图（Complexity）；

　　模态归一化，复模态转化为实模态。

　　动画显示：

　　时域ODS、频域ODS和振型动画；

　　扫动（Sweep）、正弦驻留（Dwell）和静态驻留多种动画模式；

　　动画速度和幅度可调节，可生产AVI文件。

　　报告生成：

　　自动生成定义Doc报告文件，报告文件模版可自定义；

　　三维结构图、数据、设置、模态列表、模态阵型、试验人员等信息均可加入到报告中。

　　9.SignalPad冲击响应模块

　　冲击响应谱（Shock Response Spectrum），简称冲击谱，是将待测对象视为一系列线性、单自由度质量-弹簧系统，对其施加冲击信号激励，将各单自由度系统的响应运动中的最大响应值，作为对应于系统固有频率的函数而绘制的曲线。

　　SignalPad中，冲击响应谱可以做如下细分：

　　最大响应谱：整个信号长度内，一系列被激励的单自由度系统的最大响应的绝对值（不考虑方向）与相应系统的固有频率的关系曲线；

　　残余正向谱：激励脉冲持续时间结束后，一系列被激励的单自由度系统与激励脉冲同方向上出现的最大响应值与相应系统的固有频率的关系曲线；

　　初始正向谱：激励脉冲持续时间内，一系列被激励的单自由度系统与激励脉冲同方向上出现的最大响应值与相应系统的固有频率的关系曲线；

　　残余负向谱：激励脉冲持续时间结束后，一系列被激励的单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大响应值与相应系统的固有频率的关系曲线；

　　初始负向谱：激励脉冲持续时间内，一系列被激励的单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大响应值与相应系统的固有频率的关系曲线；

　　残余绝对值谱：激励脉冲持续时间结束后，一系列被激励的单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大响应的绝对值（不考虑方向）与相应系统固有频率的关系曲线；

　　初始绝对值谱：指激励脉冲持续时间内，一系列被激励的单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大响应的绝对值（不考虑方向）与相应系统的固有频率的关系曲线。