【正文】 模板來生成模擬信號。程序不一定會成功，所以需要對功能模塊 集成和調(diào)試。 利用單次運(yùn)行、多次運(yùn)行及停止按鈕鍵設(shè)置虛擬示波器的工作情況。 系統(tǒng)總體構(gòu)成 圖 41 系統(tǒng)總體流程圖 系統(tǒng)總體流程圖如 41 所示，實驗中前面板用于讓用戶輸入數(shù)值和觀察輸出的，及使用模擬現(xiàn)實的開關(guān)和旋鈕進(jìn)行方便操作，可及時調(diào)用子模塊。 本次實驗共用 了 27 個控件， 包括 了 輸入控件 12 個，顯示控件 15 個。 其中 信號類型選擇器可以從信號發(fā)生器中選擇不同類型的波形 。 枚舉 1 是 選擇是 輸入已存儲的波形信號還是輸入原來 。枚舉 2 包含了 三個不同的功能模塊， 分別是 實時顯示，頻譜分析和參數(shù)測量 三個功能 模塊。用戶通過 用 儀器面板在計算機(jī)直接圖形化顯示觀看結(jié)果。 信號調(diào)理器、數(shù)據(jù)采集卡組成的外部采集系統(tǒng)與軟件構(gòu)成的分析處理系統(tǒng)是構(gòu)成儀器的主要部分。被測信號送到信號調(diào)理電路中進(jìn)行隔離、放大和濾波整流后送島數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換處理，最后由控制軟件對測試信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理完成波形顯示 .、參數(shù)測量、銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 頻譜分析 等功能。 系統(tǒng)的總體前面板及相應(yīng)的程序框如圖 42 和 43 所示： 圖 42 系統(tǒng)總體前面板 圖 43 系統(tǒng)總體程序框圖 濾波器 模塊 濾 波器可過濾出所需頻段的信號，而將其它信號衰減掉， 本系統(tǒng)使用的是 數(shù)字濾波器。設(shè)計中采用 的是 巴特沃思濾波器， 節(jié)點參數(shù)采用 高通低通截止頻率的設(shè)置須滿足采樣定理， 其 截止頻率不 得 高于采樣頻率的一半。濾波 器的 模塊的前面板 及 程序框圖 分別 如下圖44 和 45 所示 袁敏：基于 LabVIEW 的虛擬示波器的設(shè)計 14 圖 44 濾波器前面板 圖 45 濾波器程序框圖 存儲與回放模塊 該模塊 主要用在當(dāng)時不能夠及時去處理 數(shù)據(jù)或者是該數(shù)據(jù)在以后有些調(diào)用價值。在 操作 中，我們 一般 先保存數(shù)據(jù)， 在之后 需要的時候再將 其 讀取出來 。 LabVIEW 使用的虛擬示波器在完成 了 數(shù)據(jù) 的 采集 及 處理等工作后， 不是代表結(jié)束，而需要對數(shù)據(jù)的存儲，以便 需要用到這些數(shù)據(jù) 可以將其 調(diào)用 出來。 該模塊的前面板及程序框圖如下圖 46 及圖 47a 的兩個圖所示： 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 15 圖 46 存儲和回放模塊前面板 圖 47a 存儲和回放模塊程序框圖 圖 47a 存儲和回放模塊程序框圖 袁敏：基于 LabVIEW 的虛擬示波器的設(shè)計 16 頻譜分析模塊 該模塊采用快速傅立葉 FFT 算法，完成頻域分析就可得到對應(yīng)的頻譜圖。 LabVIEW 的頻域分析模板庫具有大量的信號頻域分析函數(shù) 可以使用，它可以實現(xiàn)窗口、單位及坐標(biāo)模式選擇，其前面板及程序框圖如下圖 48 和 49 所示： 圖 48 頻譜分析模塊程序框圖 圖 49 頻譜分析模塊前面板 參數(shù)測量模塊 參數(shù)測量模塊總共測量 的 參數(shù) 一共有 14 個 ，分別 是 周期平均值，周期均方根，直流值，反峰，正峰 和 峰峰值 等，而 節(jié)點 則 有幅值 、 電平測量 、 信號的時間 和 瞬態(tài)特性測量 。 參數(shù)銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 17 測量模塊程序前面板 如圖 410 和程序框圖 411 所示如下： 圖 410 參數(shù)模塊前面板 圖 410 參數(shù)測量程 序框圖 袁敏：基于 LabVIEW 的虛擬示波器的設(shè)計 18 第 五 章 虛擬示波器的調(diào)試 虛擬示波器的調(diào)試設(shè)計是建立在雙通道數(shù)字濾波器的功能基礎(chǔ)上的。該儀器主要的功能有波形顯示、頻譜分析和存儲示波器等，它可以在程序面板上顯示出來來。本 實驗 虛擬示波器是 參考了 雙通道數(shù)字存儲示波器的功能 需求設(shè)計的 ，在儀器分析上 功能有所增加 。該虛擬示波器 功能 主要有 波形顯示、頻譜分析、波形存儲 及 讀取等 ，在后期方便用戶的調(diào)試 。 波形顯示 設(shè)置頻率 ，信號類型 Sine Wave，幅值 ，相位 ，方波占空比 50%，偏移量 ，枚舉 1 原信號，枚舉 2 頻 譜分析。波形顯示結(jié)果如圖 51 所示： 圖 51 波形顯示結(jié)果 頻譜分析 頻譜分析結(jié)果如圖 52 所示： 圖 52 頻譜分析結(jié)果顯示 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 19 參數(shù)測量 均方根分析如圖 53，相位分析如圖 54 所示： 圖 53 均方根分析結(jié)果 圖 54 相位分析 全局的前面板分析結(jié)果如圖 55 所示： 圖 55 全局結(jié)果的分析 袁敏：基于 LabVIEW 的虛擬示波器的設(shè)計 20 第 六 章 結(jié)論和展望 本文主要介紹了在 LabVIEW 平臺上對虛擬器的情況做個大體的介紹以及對虛擬示 波器的介紹。其中對于信號采集、信號分析及信號處理進(jìn)行逐步地介紹虛擬儀器實驗必要的步驟。相對于傳統(tǒng)儀器而言，對于虛擬儀器更加便于用戶的操作和使用。文章對虛擬示波器的生產(chǎn)展開分析和實驗，可能前期的準(zhǔn)備操作比較多了一點，但從結(jié)論來看并不遜于硬件儀器的實驗結(jié)果。還有它的成本、便攜性及后期的維護(hù)都有很大的優(yōu)勢比較于硬件，說明其在未來有很大的發(fā)展前景。 本文主要談及了幾個方面 : 了解虛擬儀器的基本概念，并將之與傳統(tǒng)儀器相比較，分析并比較其優(yōu)越性和在未來而言它的重要性、在中國市場必然需求日益增長，更能適應(yīng)社會的發(fā)展。 論 述創(chuàng)建虛擬儀器構(gòu)成的步驟。根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計來探討和分析如何去構(gòu)建虛擬儀器系統(tǒng)驅(qū)動。 利用 LabVIEW 的虛擬儀器展開對虛擬示波器 虛擬信號發(fā)生器 的研究 ， 在實驗過程中發(fā)現(xiàn)虛擬儀器 除了實現(xiàn)傳統(tǒng)儀器 現(xiàn)有的 功能外， 提升某些性能以對 如何準(zhǔn)確地恢復(fù)輸入信號對信號處理技術(shù) 及 顯示技術(shù) 的 研究 有更好的體驗和性能 。 而實驗的結(jié)果可以通過圖形界面顯示出相關(guān) 模擬實驗檢測來 的 結(jié)果 ，能讓用戶更好觀察 圖形界面顯示波形和數(shù)據(jù) ，能時時更改配置，以達(dá)到效果。 由虛擬儀器示波器實驗的結(jié)果相較于硬件更全面和精確度更高，但也有 一定誤差 。 原因。在本文的研究基礎(chǔ)上，下一步的工作是 : (l) 進(jìn)行 進(jìn)一步的 完善虛擬示波器 及 虛擬信號發(fā)生器的功能 系統(tǒng) ； (2) 能對可以進(jìn)行的實驗一一進(jìn)行，對其結(jié)論誤差分析比較； (3) 根據(jù)用戶的需求來開發(fā)和升級各種虛擬儀器功能產(chǎn)品，以求完整和完善虛擬儀器系統(tǒng)，以便用戶更好的體驗。 LabVIEW 在最近 20 年左右在的發(fā)展不可謂不快，一方面計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，另一方面虛擬儀器確實擁有不可比擬的優(yōu)勢，在未來擁有的應(yīng)用前期和潛在的經(jīng)濟(jì)效益不可估量。 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 21 參考文獻(xiàn) [1]陳錫輝 ， 張銀鴻 .LabVIEW 程序設(shè)計從入門到精通》 .清華出版社， 2020. [2]秦樹人 ,王見 ,柏林 .《虛擬儀器及其在機(jī)械測試中的應(yīng)用》 .科學(xué)出版社， 2020. [3]楊樂平 ,李海濤 ,趙勇 .LabVIEW 高級程序設(shè)計》 .清華大學(xué)出版社 .2020. [4]張重雄 .《虛擬儀器技術(shù)分析與設(shè)計》 .電子工業(yè)出版社， 2020. [5]劉其和 .《 LabVIEW 虛擬儀器程序設(shè)計與應(yīng)用》 .化學(xué)工業(yè)出版社， . [6]付家才 .《 LabVIEW 工程實踐技術(shù)》 .化學(xué)工業(yè)出版社， . [7]許征程 .《虛擬實驗室和虛擬儀器》 .河北人民出版社 ,2020. [8]何玉鈞 ,高玉生 .《 LabVIEW 虛擬儀器設(shè)計教程》 .人民郵電出版社， . [9]深藍(lán)蓀 .《數(shù)據(jù)采集技術(shù)》 . 中國科技大學(xué)出版社， 1990. [10]胡廣書 .《數(shù)字信號處理》 .清華大學(xué)出版社， 1998. [11]（美） , (美） Richad Jennings.《 LabVIew Graphical Programming》 ,2020 [12](美） Jon Conway,（美） .《 A Software Enginneering Approach to LabVIEW》 ,2020. [13]Robert .《 Learning With Labview 7 》 ,2020. 袁敏：基于 LabVIEW 的虛擬示波器的設(shè)計 22 致 謝 從初始知道論文開始至今已經(jīng)兩個月，在開始的無從下手、格式的修改等等的困難。這些都讓我很煩惱，但幸運(yùn)的是，一路上在同學(xué)和老師的無私幫助克服了。所以我在此 需要特別感謝我的論文指導(dǎo)老師陶老師，他在這段時間內(nèi)對我的無私的引與不厭其煩地對我的論文進(jìn)行修改和指進(jìn)。另外在需要一些資料的時候，圖書館的老師對我需要的資料提供了建議，不管怎么說，在此謹(jǐn)對那些幫助和指導(dǎo)過我的老師表示衷心的感謝。 論文引用許多文獻(xiàn)資料，沒有他們的引導(dǎo)和啟發(fā)，我很難去開始和進(jìn)行論文的完成，也很難去完善與改進(jìn)。對與援引文獻(xiàn)的作者表示感謝！ 另外還有感謝我的同學(xué)和朋友，在我需要幫助時提供了素材和建議，能讓我更好的去完成論文，避免一些不必要的錯誤。 由于本人的學(xué)術(shù)水平有限，所以論文的質(zhì)量難免差強(qiáng)人意， 希望懇請各位指導(dǎo)老師和同學(xué)的批評和指正！感謝所有提供幫助的人。