【正文】 信息 B 輸出 A 相位 輸出 B 相位 作差運(yùn)算 (S_xw_cha= S_jce_B— S_jce_A) 輸出 相位差（ S_xw_cha） 結(jié)束 畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 （ 2） 相位差測量 程序 前面板設(shè)計(jì) 前面板設(shè)計(jì)一個波形圖顯示 產(chǎn)生的波形，在波形圖顯示中有兩條波形同時顯示，在程序運(yùn)行中可以對各個參數(shù)值進(jìn)行修改得到不同的波形圖，在數(shù)據(jù)顯示控件分別顯示兩條波的相位和相位差值。 圖 420 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 檢波器的作用是從高頻調(diào)幅波中取出單向包絡(luò)信號，然后用濾波電路濾除高頻載波分量，使低頻有用信號純凈，所以檢波電路通常包含非線性元器件和濾波器兩部分；檢波要使用非線性元器件，常用的有二極管和三極管 。檢波器分為包絡(luò)檢波器和同步檢波器。實(shí)驗(yàn)達(dá)到了檢波調(diào)幅的目的。設(shè)計(jì)中同樣用到了元素同址，以減小運(yùn)行時所占內(nèi)存?？梢詫拘盘柕膮?數(shù)值進(jìn)行修改，和輸出信號的導(dǎo)出類型進(jìn)行選擇。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 虛擬儀器調(diào)幅 系統(tǒng) （ 1） 虛擬儀器調(diào)幅系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì) ： 圖 416 Y Y N N S_pl=,S_fzh1=,Z_fzh1=,S_py=?？梢钥闯觯^諧波就是一個周期電氣量的正弦分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍，這也是國際上公認(rèn)的諧波定義。 輸出限號的同時提取信號的單頻信息在頻譜圖和時域圖中顯示波形。 事件結(jié)構(gòu)體是畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 由：前面板關(guān)閉、信號生成、信號生成停止組成。 均勻白噪聲信號與進(jìn)本信號發(fā)生器信號疊 加 開始濾波 輸出頻譜信號、時域信號 N 結(jié)束 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 413 前面板有三個波形圖分別顯示原始信號、頻譜信號、時域信號。利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力和虛擬 信號 發(fā)生器開發(fā)軟件功能強(qiáng)大的函數(shù)庫極大地提高了虛擬儀器的數(shù)據(jù)分析處理能力。 運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)所要求的功能 。事件結(jié)構(gòu)包括前面板關(guān)閉、信號生成、停止生成三個事件。 輸出基本函數(shù)發(fā)生器波形（ F_x1） 信號疊加？（ F_x1+F_x2） N 結(jié)束 輸出疊加信號波 F_x3（ F_x3=F_x1+F_x2） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 (2) 虛擬信號函數(shù)發(fā)生器 前面板設(shè)計(jì) ： 圖 49 虛擬信號發(fā)生器前面板由基本信號波形圖顯示波形和混合信號波形圖顯示波形 。 虛擬信號函數(shù)發(fā)生器 (1) 虛擬信號函數(shù)發(fā)生器 流程圖設(shè)計(jì) ： 圖 48 Y 開始 S_pl=,S_fzh=,S_py=。數(shù)字濾波器輸入信號的數(shù)字頻率（ 2π*f/fs,f 為模擬信號的頻率， fs 為采樣頻率，注意區(qū)別于處理后的模擬 信號 處理后的數(shù)字信號 待處理的數(shù)字信號 待處理的模擬信號 模數(shù)轉(zhuǎn)換 數(shù)字信號處理器 數(shù)模轉(zhuǎn)換 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 模擬頻率 ),按照奈奎斯特抽樣定理，要使抽樣信號的頻譜不產(chǎn)生重疊，應(yīng)小于折疊頻率（ ws/2=π) ，其頻率響應(yīng)具 有以 2π 為間隔的周期重復(fù)特性，且以折疊頻率即 ω=π 點(diǎn)對稱。濾波后的波形基本能夠準(zhǔn)確反應(yīng)原始信號的 基本 信息，仿真達(dá)到理論要求。 （ 3） 虛擬數(shù)字濾波器 程序框圖： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 46 程序框圖中有 while 循環(huán)、條件、事件三個結(jié)構(gòu)，在事件結(jié)構(gòu)中有超時、前面板關(guān)閉、濾波信號生成、模擬信號生成 四 個標(biāo)簽 ，主要作用接收前面板或者主界面的事件觸發(fā)信號?？梢愿臑V波類型，包括低通濾波類型、高通濾波類型等四種。Z_fzh=,Z_Fs1=1000,Z_Fs2=100。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 系統(tǒng) 程序 設(shè)計(jì) 主 框圖 圖 43 程序 框圖包括循環(huán)結(jié)構(gòu)、事件結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)。 ，才能真正理解和掌握該學(xué)科的理論知識。 LabVIEW 的優(yōu)勢 ，采用了圖形化的編程方法，把工程師從復(fù)雜苦澀的文件編程工作中解放出來。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第二章 LabVIEW 軟件 簡介 VI 基本組成 ：交互式的用戶界面 ：是程序源代碼，用模塊代替普通函數(shù)。 NI 的工程師們還將 LabVIEW Scheduler 中這種固有的對稱式多處理功能擴(kuò)展到LabVIEW RealTime 環(huán)境中，為大型的物理學(xué)和先進(jìn)的高性能計(jì)算研究打開了新的大門 。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 目錄 第一章 引言 ............................................... 2 LabVIEW簡介 ............................................. 2 LabVIEW的發(fā)展 ............................................ 2 LabVIEW的未來 ............................................ 2 第二章 LabVIEW 軟件簡介 ................................... 3 VI 基本組成 .............................................. 3 LabVIEW 特點(diǎn) ............................................. 3 LabVIEW的優(yōu)勢 ............................................ 3 第三章 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 ..................................... 4 labview的信號系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................ 4 ................................................. 4 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ................................................. 4 第四章 基于 LABVIEW 的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ............................ 5 ............................................ 5 系統(tǒng)平臺流程圖 ............................................... 5 主界面設(shè)計(jì) ................................................... 6 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主框圖 ........................................... 7 （分模塊） ........................................ 7 虛擬數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) ........................................... 7 虛擬信號函數(shù)發(fā)生器 .......................................... 12 虛擬諧波分析儀 .............................................. 16 虛擬儀器調(diào)幅系統(tǒng) ............................................ 20 相位差測量 .................................................. 24 第 五 章 結(jié)論 ............................................. 28 致謝 ..................................................... 29 參考文獻(xiàn) ................................................. 30 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第一章 引言 LabVIEW 簡介 LabVIEW 是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（ NI）公司研制開發(fā)的，類似于 C和 BASIC 開發(fā)環(huán)境，但是 LabVIEW 與其他計(jì)算機(jī)語言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而 LabVIEW使用的是圖形化編輯語言 G 編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。各個實(shí)驗(yàn)的前面板都有相應(yīng)的波形圖顯示，可以實(shí)時觀察虛擬實(shí)驗(yàn)動態(tài)。畢業(yè)設(shè)計(jì) 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 題 目 ： 基于 LABVIEW 信號系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系 設(shè)計(jì) 院系名稱： 信息工程學(xué)院 專業(yè)班級： 11級計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 110401127 指導(dǎo)教師： 2021 年 11 月 25 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 隨著計(jì) 算機(jī)技術(shù)、大規(guī)模集成電路等技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)緊密結(jié)合， 使得傳統(tǒng)儀器 概念得以突破，出現(xiàn)了一種全新的儀器概念 —— 虛擬 （ VirtualInstrumentation，VI）。通過主界面 對各個實(shí)驗(yàn)實(shí)施控制， 在調(diào)出的實(shí)驗(yàn)?zāi)K 前面板操作中 能 對 信號的類型、頻率、幅值、 相位、占空比、采樣頻率、采樣數(shù)等參數(shù)進(jìn)行修改。 關(guān)鍵詞 :虛擬儀器，數(shù)據(jù)采集，信號處理， LabVIEW。隨著多核處理器的出現(xiàn)，他們與 Intel 的設(shè)計(jì)師們密切合作，關(guān)于 LabVIEW 如何在最新的 PC平臺上使用線程、內(nèi)存和緩存來實(shí)現(xiàn)最大性能的問題進(jìn)行優(yōu)化。 已發(fā)展了 20 余年的 LabVIEW 而言，現(xiàn)在正是屬于 “ 年少輕狂 ” 的時代，通過對更多計(jì)算模型的整合，對軟件工程的持續(xù)支持，對前沿技術(shù)的不斷融合以及用戶對 LabVIEW的貢獻(xiàn)， LabVIEW都在不斷地發(fā)展與完善著；因此，作為工程師與科學(xué)家的編程語言， LabVIEW 的未來愿景是值得我們?nèi)ラ_創(chuàng)與期待的。 ⒊用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第 三 章 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 labview 的信號系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 調(diào)幅與檢波仿真實(shí)驗(yàn) 虛擬采樣定理演示實(shí)驗(yàn) 虛擬數(shù)字濾波器實(shí)驗(yàn) 虛擬信號函數(shù)發(fā)生器實(shí)驗(yàn) 虛擬諧波分析儀實(shí)驗(yàn) 用 LABVIEW2021 版本完成設(shè)計(jì)要求 完成五個實(shí)驗(yàn)和一個平臺的搭建 能對設(shè)計(jì)基本的問題進(jìn)行描述 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，體會到這是純理論教學(xué)所不可替代的 。按退出鍵時，程序停止運(yùn)行。 （分模塊） 虛擬數(shù)字濾波 器 設(shè)計(jì) （ 1） 虛擬數(shù)字濾波器 仿真設(shè)計(jì)流程圖 設(shè)計(jì) : 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 44 N YY Y 濾波？ N N 開始 S_pl=,S_fzh=,S_Fs1=1000,S_Fs2=1000。 原始信號（ f_x1） ,均勻白噪聲 （ f_x2）的波 形 原始信號與均勻白波形噪疊加 f_x3=（ f_x1+f_x2） 輸出疊加后的波形 f_x3 開始濾波 濾波停止？ 停止濾波 結(jié)束 輸出濾波后的信號 改變?yōu)V波參？數(shù)？ 開始濾波 輸出濾波后的信號 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 （ 2） 虛擬數(shù)字濾波器前面板設(shè)計(jì) ： 圖 45 虛擬數(shù)字濾波前面板可以對信號類型 ，信號頻率、幅值、相位、采樣頻率、采樣數(shù)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置產(chǎn)生不同類型和不同波形的信號，并在 波形圖上實(shí)時顯示。一個控制信號生成，一個控制是否濾波。 （ 4） 虛擬數(shù)字濾波器 程序運(yùn)行結(jié)果： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 47 在程序運(yùn)行中，觀察運(yùn)行結(jié)果，并分別對前面板中的各類參數(shù)進(jìn)行修改觀察可以得到不同類型的波，和不同的波形。應(yīng)用數(shù)字濾波器處理 模擬信號 （對應(yīng)模擬頻率）時，首先須對輸入模擬信號進(jìn)行限帶、抽樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換。數(shù)字濾波器在 語言信號處理 、 圖像信號處理、醫(yī)學(xué)生物信號處理以及其他應(yīng)用領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)