题目：基于无线传感器的振动信号采集分析系统设计与实现

对于新能源领域的风力发电机组，为了获得其叶片的健康状态，通常需要对它进行振动信号采集和分析。传统的振动信号采集分析系统需要借助笨重且昂贵的专业信号采集处理设备，用来采集传感器数据；并且数据的传输依赖于有线数据传输方式。这非常不适用于风力发电机组这种测点较多且分布较广的情况。基于此，本文结合无线传感器
及嵌入式技术的优势，设计一种基于无线传感器的振动信号采集分析系统。
为了实现上述基于无线传感器的振动信号采集和分析系统，本文首先分析了系统的基本需求；在此基础上，将系统分解为若干个实现不同功能的模块，并确定了各个模块之间的协作方式；其次，对组成系统的不同硬件模块进行设计，每个模块由必要的电子芯片以及嵌入式微处理器集成，并实现系统模块的体积、质量最小化；同时，利用一对
无线数据收发芯片，实现传感器采集数据的无线传输；然后，各模块的嵌入式微处理器以及信号分析软件进行控制程序设计及编译，使系统各模块能够按照确定的协作方式进行振动信号的采集、无线传输及分析，并满足采样频率、采样数据量及系统功耗方面的需求。
在整个振动信号采集分析系统设计完成后，利用该系统对风力发电机组叶片振动信号进行采集和分析。在外界风力条件下，风力发电机组运转并产生振动，此时按照一定的采样频率及采样数据量对该振动进行采集并分析。最终的调试测试数据表明，该系统能够准确地采集风力发电机组的振动加速度信号，并将采集到的振动信号无线发射给信
号接收处理设备，最后能够实现对信号进行基本的时频分析，并根据分析结果，识别出风力发电机组叶片的固有频率和模态振型值。