【正文】 緒 論167。加之各類(lèi)功能的半導(dǎo)體集成芯片的快速生產(chǎn)，都使我們研制一種低功耗、寬頻帶，能產(chǎn)生多種波形并具有程控等低頻的信號(hào)發(fā)生器成為可能。第四，使用各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)任意波形發(fā)生器波形編輯軟件和操作軟件面板，使任意波形發(fā)生器的操作控制或任意波形數(shù)據(jù)生成變得更加方便和容易，允許徒手從計(jì)算機(jī)顯示屏上輸入任意波形。代表性的產(chǎn)品有NI發(fā)布的NI5412，Agilent 33220A函數(shù)/任意波形發(fā)生器，美國(guó)泰克公司研制的AFG3000系列的任意波形發(fā)生器等，這些波形發(fā)生器都具有易于操作、高頻率分辨率和寬頻率范圍等特點(diǎn)。VXI總線(xiàn)以其開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、模塊化的設(shè)計(jì)、緊湊的機(jī)械結(jié)構(gòu)、良好的電磁兼容性等一系列優(yōu)點(diǎn)，在眾多軍事、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域受到日益廣泛的應(yīng)用。 軟件合成法軟件合成法是由計(jì)算機(jī)軟件，根據(jù)幅值、頻率、相位計(jì)算出產(chǎn)生高精度波形所需數(shù)據(jù)表，計(jì)算機(jī)將離散序列送經(jīng)D/A轉(zhuǎn)化器和濾波器輸出。相位寄存器正弦查找表D/A轉(zhuǎn)換器濾波器頻率控制器參考時(shí)鐘指定頻率正弦波圖11 典型DDS系統(tǒng)隨著數(shù)字信號(hào)處理理論和方法引入到頻率合成領(lǐng)域中，任意波形發(fā)生器使用直接數(shù)字合成的方式可以方便的產(chǎn)生各種需求的波形?？傊赒T軟件開(kāi)發(fā)任意波形的生成對(duì)于降低成本、提高系統(tǒng)的可靠性、靈活性、適應(yīng)性，縮短開(kāi)發(fā)周期，具有重大的實(shí)際意義。圖21 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 基本波形共有18種標(biāo)準(zhǔn)波形分別為：正弦波、余弦波、正切波、余切波、升指數(shù)、降指數(shù)、正半波、負(fù)半波、正全波、負(fù)全波、噪聲、抽樣函數(shù)、高斯函數(shù)、直流、方波、三角波、鋸齒波、負(fù)鋸齒。而一個(gè)項(xiàng)目又由一定數(shù)量的文件組成，如果要生成一個(gè)可執(zhí)行程序，文件必須包括cpp文件和頭文件，而這些文件通常都存儲(chǔ)在同一工作區(qū)文件夾中。主界面主要包括對(duì)話(huà)框，工具欄和菜單欄，它們可以將應(yīng)用程序的所有功能與界面中的控件或菜單命令聯(lián)系起來(lái)。我們?cè)谠O(shè)置槽函數(shù)時(shí)，要先在頭文件聲明槽函數(shù)[13]，頭文件中有三個(gè)區(qū)域，分別為：public slots、protected slots和private slots。以上是創(chuàng)建類(lèi)以及設(shè)置主窗口的基本操作，基本波形、諧波、手繪及基本波合成都是在此基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行研發(fā)的。167。ok，10)； wave_amplitude = modelitem(i，1)text()．toDouble(amp。設(shè)計(jì)手繪波形需要三個(gè)事件，鼠標(biāo)點(diǎn)擊事件、移動(dòng)鼠標(biāo)事件和松開(kāi)鼠標(biāo)事件，分別為paintEvent、mousePressEvent和mouseReleaseEvent。 基本波形合成運(yùn)用的界面是和添加基本波形的界面如圖29相同的。按鈕③：點(diǎn)擊可實(shí)現(xiàn)添加基本波形以及合成波形的功能。按鈕?：點(diǎn)擊退出軟件。區(qū)域②：選擇諧波的幅值參數(shù)，范圍為0100。以下為具體區(qū)域和按鈕功能介紹。167。圖34 手繪波形界面167。測(cè)試結(jié)果正常。點(diǎn)擊主操作界面按鍵⑥關(guān)于按鍵，彈出介紹該軟件的對(duì)話(huà)框如圖46。 圖45 保存界面 圖46 關(guān)于軟件界面 圖47 清空功能圖48 打開(kāi)界面167。測(cè)試結(jié)果正常。首先添加基本波形正弦波，顯示前半個(gè)周期，緊接著添加抽樣函數(shù)后半個(gè)周期，結(jié)果如圖51。本設(shè)計(jì)主要完成的工作如下：掌握QT軟件的基本操作方法。結(jié) 論本文根據(jù)工業(yè)的需求提出了基于QT的任意波形數(shù)據(jù)生成的軟件設(shè)計(jì)。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展前景充滿(mǎn)信心，今后我更會(huì)關(guān)注新技術(shù)新工藝的出現(xiàn)，并爭(zhēng)取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識(shí)，更好的為祖國(guó)的四化服務(wù)。在此表示深深的謝意。徐老師在QT軟件設(shè)計(jì)方面具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我的實(shí)驗(yàn)工作給予了很多的指導(dǎo)和幫助，使我能夠?qū)⒗碚撝械慕Y(jié)果與實(shí)際相結(jié)合。最終，完成軟件的編寫(xiě)，并分別對(duì)各個(gè)模塊以及整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試完成預(yù)設(shè)功能。通過(guò)開(kāi)發(fā)該項(xiàng)目，使我掌握了使用QT軟件，并且更加熟練的運(yùn)用C++程序語(yǔ)言編寫(xiě)程序，更加明白設(shè)計(jì)中一些細(xì)節(jié)的重要性，也更明白與人溝通的重要性。 圖54 諧波生成 圖55 諧波生成 當(dāng)主操作界面有波形時(shí)點(diǎn)擊手繪會(huì)提示你是否保存文件，如圖56所示，點(diǎn)擊yes或者no后會(huì)清除當(dāng)前主操作界面所有數(shù)據(jù)，然后進(jìn)入到手繪界面。點(diǎn)擊手繪波形按鍵③確定得到圖418，測(cè)試結(jié)果正常。 基本波形參數(shù)輸入的測(cè)試首先測(cè)試基本波形是否顯示正常。點(diǎn)擊主操作界面⑨退出按鍵，直接退出軟件。點(diǎn)擊主操作界面按鍵⑦保存按鍵，彈出保存界面如圖45。 按鍵事件的功能測(cè)試主操作界面的按鍵功能測(cè)試。按鍵②：點(diǎn)擊將手繪區(qū)的波形復(fù)制到主界面的波形顯示區(qū)。按鍵⑥：點(diǎn)擊轉(zhuǎn)入主界面，顯示波形。功能：設(shè)定基本波形參數(shù)、實(shí)現(xiàn)基本波的合成。以下為具體區(qū)域和按鈕功能介紹。按鈕⑨：點(diǎn)擊能夠清空當(dāng)前所有的波形數(shù)據(jù)。圖31主操作界面區(qū)域①：顯示當(dāng)前波形的參數(shù)。 基本波形合成的設(shè)計(jì)手繪波形屬于mix這一類(lèi)，此模塊的程序流程圖如圖215所示。手繪波形屬于tuyaban這一類(lèi)，此模塊的程序流程圖如圖214所示。確定和取消的槽函數(shù)為dialog_ok和dialog_cancel，屬于private slots。波形中正弦波為sin_generate_wave，正弦波的程序如下： for(i = start； i end； i ++) { temp = i； temp /= 32768．0； temp *= count； temp *= 3．141592653； temp = sin(temp + phase / 360* 2 * 3．141592653)； temp += 1．0； temp /= 2．0； temp *= (16383．0 * amplitude / 100)； *(p + i) = temp + *(p + i)；} 其他還有余弦波cos_generate_wave，正切波tan_generate_wave，余切波cot_generate_wave，直流dc_generate_wave，升指數(shù)expf_generate_wave，降指數(shù)expr_generate_wave，負(fù)全波full_n_generate_wave，正全波full_p_generate_wave，高斯函數(shù)gaus_generate_wave，負(fù)半波half_n_generate_wave，正半波half_p_generate_wave，噪聲noise_generate_wave，抽樣函數(shù)sinc_generate_wave，方波square_generate_wave，三角波triangle_generate_wave，鋸齒波sawtooth_generate_wave，負(fù)鋸齒fusawtooth_generate_wave。這適用于聯(lián)系非常緊密的類(lèi)。圖中九個(gè)按鍵分別為添加波形、添加諧波、手繪、刪除、保存、關(guān)于、清空、打開(kāi)、退出。圖24 File子菜單圖25 New對(duì)話(huà)框圖26 含一個(gè)活動(dòng)工作區(qū)的IDE窗口設(shè)計(jì)主操作界面：界面直接表現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用程序的功能。 基本波形的設(shè)計(jì)在基本波形的設(shè)計(jì)前要先進(jìn)行QT窗口的建立，設(shè)計(jì)主操作界面，使用QT進(jìn)行窗口程序設(shè)計(jì)的一般流程如圖23所示。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖本系統(tǒng)是基于QT進(jìn)行的純軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)包含有四大模塊，分別為：基本波形生成模塊，諧波生成模塊，手繪波形生成模塊，基本波合成波基本波形生成諧波生成手繪波形基本波合成主 控 制 器形模塊。QT還是面向?qū)ο螅哂袃?yōu)良的跨平臺(tái)性，以及大量的開(kāi)發(fā)文檔等，這些優(yōu)越性使我們?cè)陂_(kāi)發(fā)任意波軟件時(shí)具有更多的優(yōu)勢(shì)。主要是利用高速存儲(chǔ)器作查詢(xún)表，然后通過(guò)高速D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波（或其他任意波形）[14]。這種方法需要專(zhuān)用DSP開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，而且存在輸出頻率不連續(xù)可調(diào)和控制不便的缺點(diǎn)[7]。167。泰克公司的任意波形發(fā)生器產(chǎn)品在波形合成上采取了傳統(tǒng)技術(shù)與DDS技術(shù)相結(jié)合的方式，使輸出波形的質(zhì)量很高。虛擬儀器開(kāi)發(fā)編程語(yǔ)言L(fǎng)abWindows/CVI、匯編語(yǔ)言、Visual Basic、Visual C、EDA開(kāi)發(fā)軟件及硬件描述語(yǔ)言等軟件和FPGA、