【正文】 器操作集?；谲浖谔摂M儀器系統(tǒng)中的重要作用，虛擬儀器的軟件框架包括三個(gè)部分：接口軟件，儀器驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用軟件。計(jì)算機(jī)管理著虛擬儀器的軟，硬件資源，是虛擬儀器的硬件基礎(chǔ)。VI通過把計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算處理能力和儀器硬件的測量、控制能力結(jié)合起來，大大縮小了儀器硬件的體積和成本，而且它通過軟件實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)及分析處理，從而實(shí)現(xiàn)各種測量和測試[1]。 虛擬儀器的概念虛擬儀器的概念最早是由美國國家儀器公司（National Instruments，NI）在1986年提出的。本文首先介紹了虛擬儀器的組成特點(diǎn)以及LabVIEW的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用，然后介紹了數(shù)據(jù)分析控制界面的幾個(gè)模塊，包括數(shù)據(jù)操作模塊、信號FFT變換模塊、信號濾波處理模塊以及具體的Chirp信號分析模塊。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它摘要目前LabVIEW是一款領(lǐng)先的圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，在測試技術(shù)領(lǐng)域有著很廣泛的應(yīng)用。本文各個(gè)模塊的具體功能在LabVIEW環(huán)境里都得到實(shí)際實(shí)現(xiàn)。從20世紀(jì)80年代中期微軟公司W(wǎng)indows操作系統(tǒng)的出現(xiàn)開始，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的圖形支持功能得到了很大的提升。虛擬儀器由通用儀器硬件平臺(tái)和應(yīng)用軟件兩大部分組成。計(jì)算機(jī)在顯示，存儲(chǔ)，處理性能，網(wǎng)絡(luò)，總線標(biāo)準(zhǔn)等方面的發(fā)展，促進(jìn)了虛擬儀器系統(tǒng)的快速發(fā)展[2]。接口軟件是為虛擬儀器驅(qū)動(dòng)層提供信息傳遞的底層軟件，是實(shí)現(xiàn)靈活、開放虛擬儀器的基礎(chǔ)。對于虛擬儀器應(yīng)用軟件來說，對儀器的操作是通過調(diào)用虛擬儀器驅(qū)動(dòng)提供唯一的接口實(shí)現(xiàn)的；而虛擬儀器驅(qū)動(dòng)又是通過調(diào)用接口軟件所提供的單一接口來實(shí)現(xiàn)的。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器比較，具有很多優(yōu)勢，：項(xiàng)目虛擬儀器傳統(tǒng)儀器開發(fā)維護(hù)費(fèi)用軟件使得其開發(fā)與維護(hù)費(fèi)用降至最低開發(fā)與維護(hù)開銷高技術(shù)更新周期技術(shù)更新周期短（1~2年）技術(shù)更新周期長（5~10年）系統(tǒng)升級因?yàn)槭擒浖?，系統(tǒng)性能升級方便，下載升級程序即可因?yàn)槭怯布?，所以升級成本高，而且升級必須上門服務(wù)價(jià)格價(jià)格低，儀器間資可重復(fù)配置和重復(fù)利用價(jià)格昂貴，儀器間一般無法互相利用儀器功能用戶能夠根據(jù)自己的需要定義儀器的功能，可以靈活多變只有廠商能定義儀器功能，功能不能改變，過于單一結(jié)構(gòu)開放性開放式的結(jié)構(gòu)，靈活，可與計(jì)算機(jī)技術(shù)保持同步，有很多支持廠家封閉、固定，兼容性差互聯(lián)性能與網(wǎng)絡(luò)及其他周邊設(shè)備方便互聯(lián)的、面向應(yīng)用的儀器系統(tǒng)功能單一、互聯(lián)有限的獨(dú)立設(shè)備操作界面圖形化界面，操作簡單顯示功能單一，操作不便通用性方便構(gòu)成分布式測試系統(tǒng)，可遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷設(shè)備之間通用性差，連接復(fù)雜 通過比較我們可以發(fā)現(xiàn)，虛擬儀器在處理能力、智能化程序、性價(jià)比和可操作性等多個(gè)方面具有明顯的優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面： 1）更加智能化，處理能力優(yōu)秀。根據(jù)虛擬儀器思想，我們可以用相同的基本硬件來構(gòu)造不同功能的測試分析儀器，設(shè)計(jì)出數(shù)字濾波器、計(jì)數(shù)器等多種儀器。用戶可以定義虛擬儀器面板，針對不同的應(yīng)用設(shè)計(jì)不一樣的操作顯示接口。使用網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器，可以隨時(shí)隨地獲取測試數(shù)據(jù)。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器將會(huì)逐漸取代傳統(tǒng)測試儀器而成為測試儀器的主流。LabVIEW開發(fā)環(huán)境可以運(yùn)行在Windows、Linux或Mac系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上。LabVIEW提供了很多外觀類似傳統(tǒng)儀器的控件，這些可以用來方便的創(chuàng)造用戶界面。LabVIEW集成了與滿足GPIB、RS23VXI和RS485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通信的所有功能。它很大程度利用了人們所熟悉的術(shù)語、圖標(biāo)和概念，所以說，LabVIEW是一個(gè)面向最終用戶的工具軟件。作為基于圖形化編程語言的開發(fā)環(huán)境，LabVIEW自然、簡潔、直觀的程序開發(fā)方式大大的降低了學(xué)習(xí)難度。3）內(nèi)建有編譯器，能在用戶編寫程序的同時(shí)自動(dòng)完成編譯，因此如果用戶在編寫程序的過程中有語法錯(cuò)誤，就能立即在顯示器上顯示出來。 7）提供了大量的驅(qū)動(dòng)和專用工具，幾乎能夠與任何接口的硬件輕松連接。論文其它章節(jié)的內(nèi)容如下：第二章為數(shù)據(jù)分析控制界面總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹了界面的設(shè)計(jì)原則、界面的美化、界面的模塊設(shè)計(jì)；第三章為數(shù)據(jù)讀取及簡單分析模塊，介紹了文本文件的讀取轉(zhuǎn)換，然后將波形轉(zhuǎn)換成柱狀圖進(jìn)行觀察；第四章為FFT模塊，對生成的信號進(jìn)行傅里葉變換，第五章為濾波處理模塊，對含有噪聲信號進(jìn)行濾波處理，提取波形；第六章為chirp信號分析模塊，對chirp信號進(jìn)行DFT分析、添加噪聲然后頻率分析以及信號疊加然后頻率分析。2） 界面設(shè)計(jì)要簡單明了推薦對控件進(jìn)行分類，功能類似的放在界面的同一區(qū)域，比如將命令和控制按鈕放在一起，狀態(tài)顯示放在一起；布局合理，主次要分明。人們的閱讀習(xí)慣一般是從左往右，從上到下。主界面采用Tab控件控制界面，利用屬性節(jié)點(diǎn)與Tab控件控制界面的顯示實(shí)現(xiàn)通過屬性節(jié)點(diǎn)來控制Tab控件標(biāo)簽頁的目的。LabVIEW中提供了對多種文件類型格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀/寫操作的函數(shù)，用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取[4]。非路徑LabVIEW提供的一種特殊路徑，是路徑操作失敗時(shí)的返回值。流盤是一項(xiàng)進(jìn)行多次寫操作時(shí)保持文件打開的技術(shù)，可以循環(huán)使用。對于速度要求高，時(shí)間持續(xù)長的數(shù)據(jù)采集，流盤是一種理想的方案，因其可以在數(shù)據(jù)采集的同時(shí)將數(shù)據(jù)連續(xù)寫入文件中。 常用文本類型 LabVIEW用于測控領(lǐng)域時(shí)，通常需要對不同類型的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，以供日后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理、波形回放和生成各種類型的報(bào)表。：3）二進(jìn)制文件 在眾多的文件類型中二進(jìn)制文件是存取速度最快、格式最緊湊、冗余數(shù)據(jù)最少的文件存儲(chǔ)格式，在高速數(shù)據(jù)采集時(shí)常用二進(jìn)制格式存儲(chǔ)文件，以防止文件生成速度大于存儲(chǔ)速度的情況發(fā)生。 y=y/std(y)。 y=a+b*y。：23第四章FFT變換模塊的設(shè)計(jì)第四章FFT變換模塊的設(shè)計(jì) DFT的定義 傅里葉變換是數(shù)學(xué)信號處理中常用的重要數(shù)學(xué)變換，離散傅里葉變換（簡稱DFT）是針對有限長序列的，DFT的實(shí)質(zhì)是有限長序列傅里葉變換的有限點(diǎn)離散采樣，這樣開辟了頻域離散化的道路，使得數(shù)字信號處理可以在頻域采用數(shù)字運(yùn)算的方法來進(jìn)行，數(shù)字信號處理變得更加靈活。[5] DFT的應(yīng)用 DFT在數(shù)字通信、仿真、圖像處理、語音信號處理、雷達(dá)理論、功率譜分析、光學(xué)、地震、系統(tǒng)分析以及醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛地應(yīng)用。它們的線性卷積和循環(huán)卷積分別表示如下： 其中，所以得出由此說明等于以L為周期的周期延拓序列的主值序列。 用DFT對連續(xù)信號進(jìn)行譜分析信號進(jìn)行頻譜分析就是計(jì)算信號的傅里葉變換。數(shù)字計(jì)算機(jī)難于處理，對模擬信號進(jìn)行處理，必須對作時(shí)域采樣以及作DFT，得到。我們假設(shè)采樣頻率為f，采樣點(diǎn)數(shù)M，那么FFT結(jié)果顯示就是一個(gè)M點(diǎn)的復(fù)數(shù)，每一個(gè)點(diǎn)就對應(yīng)著相應(yīng)的那個(gè)頻率點(diǎn)，某個(gè)點(diǎn)m點(diǎn)表示的頻率為：。 圖像保存：圖像保存就是通過FFT我們可以將將圖像分解為一組逐漸減小的正交歸一圖像，圖像具有很高的壓縮比能夠在不引入任何失真的情況下將原始數(shù)據(jù)完全恢復(fù)。圖像復(fù)原：圖像復(fù)原的目標(biāo)是對退化的圖像進(jìn)行一系列處理，使它復(fù)原成沒有退化之前的理想圖像。 匹配傅里葉變換,檢測反輻射導(dǎo)彈,改進(jìn)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測，機(jī)載雷達(dá)的目標(biāo)跟蹤性能,特別是在實(shí)際3米SAR數(shù)據(jù)中,應(yīng)用匹配傅里葉變換檢測出了慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。 基于LabVIEW的FFT實(shí)現(xiàn)在數(shù)字系統(tǒng)中使用數(shù)字頻率來測量信號頻率，數(shù)字頻率=模擬頻率／采樣頻率，其單位為周期數(shù)／采樣數(shù)。2）執(zhí)行“控件→新式→數(shù)值→數(shù)值顯示控件”操作，添加數(shù)值顯示控件并 將 其標(biāo)簽更名為“最大幅值”；控件→新式→數(shù)組、矩陣和簇→數(shù)組”和“控件→新式→數(shù)值→數(shù)值顯示控件”操作，并將數(shù)組顯示控件命名為“頻譜索引”。（2） 放置while循環(huán)、正弦波、FFT、捆綁簇、數(shù)組大小、數(shù)組子集、數(shù)組最大值和最小值、搜索一維數(shù)組、單位轉(zhuǎn)換及倒數(shù)等節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)。單擊“停止”按鈕，程序停止運(yùn)行。濾波器事實(shí)上就是一種