【正文】 n labview programming environment is studied. The system which is made of the front panel and program block diagram can plete the generatiion of vibration signals ,signals acquisiting and processing. In this system ， generating the subVi which bases on the waveform display in the front panel can acplish the wave parison much butter。并且考慮到以后波形的調(diào)用問(wèn)題，基于主前面板波形顯示部分又創(chuàng)建了子 VI 環(huán)節(jié)可以更好的實(shí)現(xiàn)波形的前后比較及調(diào)用。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 I 基于 labview 的 ns 級(jí)陡波信號(hào)采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要 對(duì)于傳統(tǒng)的信號(hào)采集與處理系統(tǒng)設(shè)備，花費(fèi)成本高，兼容性差、使用過(guò)程中額外費(fèi)用多并且要求操作員具有較高的熟練程度?；?這種軟件所完成的信號(hào)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以在不同點(diǎn)不同高度完成從時(shí)域到頻域的數(shù)據(jù)處理及波形分析。 The system can analyze signal from time domain to frequency domain in different point and different depth in this software。 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 熟悉 中文版的軟件 2 信號(hào)的幾個(gè)考慮過(guò)程 3 設(shè)計(jì)的最后所要達(dá)到結(jié)果 中文版軟件的概述 Labview 是 Laboratory Virtual Istrument Engineering Workbench （實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境）的簡(jiǎn)稱，是由美國(guó)國(guó)家儀器公司（ National Istrument， NI）創(chuàng)立的一個(gè)功能無(wú)比強(qiáng)大同時(shí)又靈活的具有 圖形化開發(fā)環(huán)境的科技含量很高的軟件。 Labview 功能相當(dāng)強(qiáng)大并且應(yīng)用靈活，除了在數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)流控制結(jié)構(gòu)、程序調(diào)試工具、以及模塊化編程等方面和傳統(tǒng)編輯語(yǔ)言如 C 語(yǔ)言、 Pascal 語(yǔ)言、 BASIC 語(yǔ)言有著許多相似之處外， labview 有著許多顯著的特點(diǎn)即圖形化 —— 各種圖標(biāo)、節(jié)點(diǎn)、結(jié)構(gòu)框圖、連線等的編程，每個(gè)使用的對(duì)象都是工程師們所熟悉的按鈕、開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 V 關(guān)、示波器顯示的波形圖等。每個(gè) VI 都有三個(gè)主要部分組成：前面板、框圖和圖標(biāo)。其中有用于信號(hào)產(chǎn)生、位流的形成、調(diào)制、編碼、分析、可視化和通信信號(hào)等處理軟件。 信號(hào)發(fā)生、采集與處理基礎(chǔ) 本設(shè)計(jì)的首要一步就是考慮信號(hào)的問(wèn)題，這里面包括信號(hào)的發(fā)生，信號(hào)的采集和信號(hào)的處理?？紤]到本設(shè)計(jì)的特殊性選擇高斯白噪聲和 Gamma 噪聲來(lái)疊加到正弦波形中以盡量接近實(shí)際的測(cè)量信號(hào)。 設(shè) 計(jì) 內(nèi)容 由于此設(shè)計(jì)是在 中文版軟件的運(yùn)行平臺(tái)下完成的，至此有以下幾點(diǎn)重要的目標(biāo)是要達(dá)到的： 1) 前面版的波形和參數(shù)顯示與保存 2) 濾波程序部分的較恰當(dāng)編制 3) 對(duì)于由波形和數(shù)據(jù)主導(dǎo)的子 VI 創(chuàng)建以備查詢 除此之外，還要有波形打印以及相應(yīng)的被調(diào)用功能，這些都是本設(shè)計(jì)比較基礎(chǔ)的目標(biāo)，這些目標(biāo)都是為了對(duì)于波形的監(jiān)測(cè)和處理后能夠?yàn)楹罄m(xù)的設(shè)備保護(hù)提供較恰當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置以供可以達(dá)到比較合理的電力設(shè)備保護(hù)，同時(shí)也可以為設(shè)備維修人員保存數(shù)據(jù)做以比較然后選擇對(duì)應(yīng)的操作。如下是 設(shè)計(jì)整體思路框圖： 圖 ２．１ 信號(hào)發(fā)生 源組成及功能原理 一個(gè)信號(hào)的產(chǎn)生在 labview 中是相當(dāng)簡(jiǎn)單的因?yàn)檐浖袚碛邢喈?dāng)強(qiáng)大的函數(shù)發(fā)生庫(kù)比如各種波形的發(fā)生函數(shù)器像正弦，三角、鋸齒、脈沖、方波等，同時(shí)還有為了接近逼真而特意制造的噪聲波形發(fā)生器：高斯白、 gamma 噪聲、均勻白、貝努利等。 波形處理 波形及數(shù)據(jù)顯示 信號(hào)發(fā)生 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 VIII 信號(hào)發(fā)生源的結(jié)構(gòu) 前面介紹的各種波形發(fā)生函數(shù)節(jié)點(diǎn) ，在程序框圖的節(jié)點(diǎn)顯示為 波形顯示部分的選擇設(shè)計(jì) 當(dāng)信號(hào)產(chǎn)生后要有波形的顯示部分來(lái)達(dá)到顯示處理后的波形和數(shù)據(jù)參數(shù)以備實(shí)時(shí)的觀察和調(diào)整，在 labview 的軟件中有相應(yīng)的波形圖顯示控件滿足要求。當(dāng)然其中的波形數(shù)據(jù)參數(shù)也會(huì)自動(dòng)的顯示出來(lái)。在本設(shè)計(jì)中要用到時(shí)域和頻域分析節(jié)點(diǎn)如下： 波峰檢測(cè) 瞬態(tài)特性測(cè)量 提取單頻信息節(jié)點(diǎn) 幅值測(cè)量 而其中涉及到的濾波器為如下兩種： 貝塞爾濾波器和 Butterworth 濾波器，這兩種濾波器的各個(gè)節(jié)點(diǎn)如下為 Butterworth 濾波器 貝塞爾濾波器 這兩種濾波器對(duì)波形信號(hào)的獲取，傳輸和處理可以較好的實(shí)現(xiàn)頻率的選擇功能，使信號(hào)中特定的頻率成分通過(guò)而同時(shí)又可以衰減其他不需要的頻率成分。在 軟件的運(yùn)行條件下，去實(shí)現(xiàn)前面板波形處理前后的對(duì)比設(shè)計(jì)顯示同時(shí)在處理后的波形面板上也有波形數(shù)據(jù)參數(shù) —— 檢測(cè)基頻，幅值，相位，脈沖持續(xù)時(shí)間等的顯示。 對(duì)于子 VI 的設(shè)計(jì)要在以前面板處理后的波形和數(shù)據(jù)參數(shù)為基礎(chǔ)來(lái)創(chuàng)建和保存以備后來(lái)的調(diào)用，但是設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾經(jīng) 有過(guò)要把未處理的波形也創(chuàng)建一個(gè)子VI，可是思考后發(fā)現(xiàn)這是沒(méi)有什么意義的，所以就暫沒(méi)有進(jìn)行。具體前面板編程的結(jié)果如下所示 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 XII 而其中兩個(gè)波形圖旁邊的四個(gè)檢測(cè)值其實(shí)是第二個(gè)波形對(duì)應(yīng)的，這樣安排是為了數(shù)據(jù)編程時(shí)更加突出界面的條理性所以如此設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的程序框圖設(shè)計(jì) 在程序框圖的編制時(shí)，由于系統(tǒng)本身的實(shí)現(xiàn)就不是簡(jiǎn)單的過(guò)程所以框圖的編程就會(huì)顯得稍微的界面復(fù)雜和多項(xiàng)，但是仔細(xì)看起來(lái)也就是分為三個(gè)部分即為信號(hào)波形（當(dāng)然包括兩種噪聲波形）的發(fā)生、波形的處理、波形的顯示。 也許如上的兩個(gè)圖形連貫起來(lái)會(huì)有些難度，不過(guò)在基于 軟件中可以比較順利的實(shí)現(xiàn)即使圖形會(huì)更加的密麻和繁雜，但是分析起來(lái)具有清晰的條理和邏輯性，于是這兩幅圖合起來(lái)就可以得到整個(gè)程序，如下所示： 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 XV 由于圖形的占用空間比較大遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了所要求的設(shè)置，所以采用縮小的比例圖形并且考慮到用連續(xù)采樣的波形可以減小誤差的好處本程序利用了 While 循環(huán)結(jié)構(gòu)以更好的獲取波形為了隨后的處理和顯示能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的最初要求。這兩種濾波器的聯(lián)合使用可以很好的實(shí)現(xiàn)各自功能從而比較好的實(shí)河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 XVI 現(xiàn)對(duì)波形的處理，不再考慮是否有電磁波、溫度升高等的影響。這種子模塊可以實(shí)現(xiàn)特定功能而又不會(huì)對(duì)源程序造成什么損害同時(shí)各個(gè)子 VI 的不同管理和組合又可以實(shí)現(xiàn)更大和更復(fù)雜系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)但是又不會(huì)造成二次編程上時(shí)間的浪費(fèi)。連線版定義了子 VI 的輸入 \輸出端口，子 VI 通過(guò)該輸入 \輸出端口完成與外部程序節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的傳遞 和轉(zhuǎn)換。 當(dāng)進(jìn)行子 VI 保存的時(shí)候選擇保存在目錄下而不是保存在庫(kù)文件中，這種將子 VI 保存為單個(gè)文件的方法是比較有效的存儲(chǔ)方式因?yàn)檫@樣在復(fù)制、重新命名和刪除文件時(shí)比使用文件庫(kù)更加方便