【正文】 ............ 19 虛擬調(diào)幅波解調(diào)器設(shè)計過程 ................................... 19 選用同步解調(diào)的理由 .................................... 19 低通濾波環(huán)節(jié) .......................................... 19 虛擬調(diào)幅波解調(diào)器前面板設(shè)計 ............................ 19 調(diào)幅波解調(diào)器程序框圖的設(shè)計 ............................ 20 第 五章 數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的設(shè)計 ................................. 22 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ............................................ 22 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） IV 基于 LabVIEW 的數(shù)據(jù)采集卡 .............................. 22 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 .......................................... 23 數(shù)據(jù)采集功能模塊的實現(xiàn) ................................ 23 數(shù)據(jù)存儲模塊的實現(xiàn) .................................... 24 數(shù)據(jù)的讀取與分析系統(tǒng)的設(shè)計 .................................. 25 函數(shù) 信號 發(fā)生器 .............................................. 26 電路原 理 .............................................. 27 函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計 ...................................... 27 數(shù)據(jù)采集分析調(diào)試 ........................................... 28 結(jié) 束語 ............................................................ 30 參 考文獻 ......................................................... 31 致 謝 .............................................................. 32 附 錄 .............................................................. 33 附 錄一 實物圖 .................................................. 33 附 錄二 元器件清單 .............................................. 34 附 錄三 中英文翻譯 .............................................. 35 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 1 頁 共 37 頁 序 言 電子測量儀器是電子行業(yè)的基礎(chǔ)，它在電子行業(yè)中長期占據(jù)著十分重要的地位，是一個時代的電 子行業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷地更新變化著。 關(guān)鍵詞： LabVIEW；虛擬信號； 調(diào)幅解調(diào) ；采集 ；處理 Design of Electronic Measurement System Based on LabVIEW Abstract:With the development of science and technology, virtual instrument in data processing is being more an more important. The appearance of virtual instrument has broken the working style that the traditinoal instrument was defined by the factory and the users can’t change. The virtual instrument can make users design their own instrument system according to their own demands. In electronic measurement, the virtual instrument can be used to realize the data simulation, data acquisition and analysis. Through the software LabVIEW, the design realizes a electronic measurement system. Its main functions include virtual signal generator, signal amplitude 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） II modulation demodulator, data acquisition and analysis. The virtual signal generator can produce sine wave,triangle wave, square wave and sawtooth signal amplitude modulation demodulator can realize signal modulation and signal recovery. In the data acquisition and analysis, a data acquisition card can be used to collect signals produced by hardware, and begin to read and process. The design of electronic measurement system based on LabVIEW can save the equipment investment and improve the quality and efficiency of teaching and scientific research. Keywords:LabVIEW。虛擬信號發(fā)生器實現(xiàn)對正弦波、三角波、方波、鋸齒波的產(chǎn)生。 虛擬儀器的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義，用戶無法改變的工作模式，使得用戶可以根據(jù)自己的需求，設(shè)計自己的儀器系統(tǒng)。 在電子測量中，運用虛擬儀器不僅可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)模擬仿真，而且可進行采集分析。 信號 調(diào)幅解調(diào) 器 ， 是對 信號的調(diào)制與還原 。 virtual signals。傳統(tǒng)的測量儀器由于功能固定，研制生產(chǎn)周期長等缺點，越來越不能滿足信息時代的要求。 本設(shè)計 運用 LabVIEW 編程，實現(xiàn) 一個電子測量系統(tǒng)，功能 主要 包括 虛擬信號發(fā)生器 、信號調(diào)幅解調(diào) 、數(shù)據(jù)采集分析三大內(nèi)容。數(shù)據(jù) 采集分析 包括數(shù)據(jù)的采集與分析，通過數(shù) 據(jù) 采 集卡，使硬件和電腦相連接，把外部硬件產(chǎn)生 信號采集到 編程 系統(tǒng)中 進行顯示與存儲 ，從而進行 讀取 與 處理 分析 。使用者用鼠標(biāo)或鍵盤操作虛擬面板，就如同使用一臺專用測量儀器。隨著計算機功能的日益強大以及 其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。 圖 11常見的虛擬儀器方案圖 LabVIEW 的定義 LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,實驗室虛擬儀器集成環(huán)境 )是 一種圖形化的編程語言， 具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、信號江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 3 頁 共 37 頁 發(fā)生、信號處理、輸入輸出控 制等功能 [3]。這是一個功能強大且靈活的軟件。它盡可能利用了技術(shù)人 員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語、圖標(biāo)和概念，因此， LabVIEW 是一個面向最終用戶的工具。像許多重要的軟件一樣， LabVIEW 提供了 Windows、 UNIX、 Linux、 Macintosh 的多種版本。還有一個控制對象 — 開關(guān)，可以結(jié)束 while 循環(huán) 。 程序框圖 由接線端、節(jié)點、連線和結(jié)構(gòu)等構(gòu)成 。圖標(biāo) 是子 VI 在其他程序框圖中被調(diào)用的節(jié)點表現(xiàn)形式； 連線板 則表示江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 5 頁 共 37 頁 節(jié)點數(shù)據(jù)的輸入 /輸出口，就像函數(shù)的輸入輸出參數(shù)。 參數(shù)調(diào)整結(jié)果將在波形圖上動態(tài)顯示出來，可控制信號的采樣頻率與采樣點數(shù)。 濾波器主要運用 巴特沃斯濾波器 ，濾波類型采用低通濾波，濾波階數(shù)為 5 階。 因為需要采集硬件信號，所以制作一個簡單的函數(shù) 信號 發(fā)生器。 圖 22 主程序 前面板 的設(shè)計 主程序 前面板設(shè)計包括信號發(fā)生器、信號調(diào)幅解調(diào)、數(shù)據(jù)采集與分析的開關(guān)控件。點擊“數(shù)據(jù)采集與分析”控件，進入數(shù)據(jù)采集與分析界面如圖 23所示 。 While 循環(huán)中包括打開信號發(fā)生器程序、打開信號調(diào)幅解調(diào)程序、打開數(shù)據(jù)采集與分析程序和一個停止按鈕。條件結(jié)構(gòu)中的打開 VI 引用路徑是當(dāng)前 VI 路徑，而當(dāng)前路徑是關(guān)閉，所以，結(jié)束 while 循環(huán)的同時 就會 跳出運行界面。具體是把 VI 路徑端口 與 需要打開的 子 VI 的名字相連接 來 進行 子 VI 的打開 。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 10 頁 共 37 頁 圖 26 屬性節(jié)點 的選擇類型 設(shè)置 VI的屬性時 把屬性節(jié)點關(guān)聯(lián)的類型選為 VI。這時 可以從中選取版本號、程序名稱等屬性，與 屬性節(jié)點 相同，也需要選擇它的 對象屬性，如圖 28所示。圖 210是它端點的示意圖。在 主程序 前面板所對應(yīng)的程序框圖的 “ OK” 按鈕上編輯文字，顯示所要進入的程序，使整個程序系統(tǒng)的運行清晰明了。 而使用 LabVIEW 編程產(chǎn)生的虛擬信號發(fā)生器可以穩(wěn)定的產(chǎn)生虛擬波形，圖 形化顯示在波形圖上，并且相應(yīng)的參數(shù)可以調(diào)節(jié)。如在下拉菜單“常用信號選擇 1”中選擇的是 正弦波 ，通過旋鈕 滑動桿 來調(diào)節(jié)正弦幅值，在波形顯示器中也會得到相應(yīng)的體現(xiàn)；頻率也可以類似地調(diào)節(jié)， 其 數(shù)據(jù)變化對輸出信號 波形的影響都 會 在前面板上 的波形 圖中 顯示出來。 基本函數(shù)發(fā)生器各接線端如圖 32 所示，分別有信號類型、頻率、幅值、相位、采樣信息、信號輸出等端口，在連接程序 框圖是，接線端對應(yīng)連接。 為增加系統(tǒng)功能，在虛擬信號發(fā)生器的程序中，同一個 While 循環(huán)內(nèi)加入兩個基本函數(shù)發(fā)生器，所以也就有了前面板上所標(biāo)識的“常用信號選擇 1”與“常用信號選擇 2”，但它們屬同一個信號源，因為兩個基本函數(shù)發(fā)生器的信號來源于同一組采樣信息。這樣的變換過程稱為調(diào)制與解調(diào) ,已被廣泛用于傳感器的調(diào)理電路中。雙邊帶信號也可以用載波和調(diào)制信號直接相乘得到 [8]。經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩波稱為已調(diào)波。如果同步信號和發(fā)送端的頻率及相位有一定的偏差 ,將會使恢復(fù)出來的調(diào)制信號產(chǎn)生失真。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 19 頁 共 37 頁 信號調(diào)幅解調(diào) 器功能 該儀器的功能是仿真生成兩個幅值、相位和頻率可調(diào)的正弦波 ， 這兩個仿真的 正弦波一個是高頻