【正文】 列可連接到計算機并行口的測試裝置，它們把儀器硬件集成在一個采集盒內(nèi)。但是受PC機機箱和總線限制，且有電源功率不足，機箱內(nèi)部的噪聲電平較高，插槽數(shù)目也不多，插槽尺寸比較小，機箱內(nèi)無屏蔽等缺點。美國NI公司的LABVIEW是圖形化編程工具，它可以通過各種控件自己組建各種儀器。 虛擬儀器的分類虛擬儀器隨著計算機的發(fā)展和采用總線方式的不同，一般可分為五種類型。虛擬儀器利用個人計算機強大的圖形環(huán)境和在線幫助功能，建立虛擬儀器面板，完成對儀器的控制，數(shù)據(jù)分析與顯示，代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器，改變傳統(tǒng)儀器的使用方式，提高儀器的功能和使用效率，大幅度降低儀器價格，使用戶可以根據(jù)自己的需要定義儀器的功能。虛擬儀器代表著從傳統(tǒng)硬件為主的測試系統(tǒng)到以軟件為中心的測試系統(tǒng)的根本性轉(zhuǎn)變。虛擬儀器就是在以通用計算機為核心的硬件平臺上，由用戶設(shè)計定義、具有虛擬前面板、測試功能由測試軟件實現(xiàn)的一種計算機儀器系統(tǒng)。在這種形式下，基于微計算機的虛擬儀器逐步變得現(xiàn)實，它的出現(xiàn)和廣泛使用為測試系統(tǒng)的設(shè)計提供一個極佳的模式，并且使工程師們在測量和控制方面得到強大功能和靈活性。微計算機的廣泛使用，給基于微計算機的測試儀器提供了巨大的市場，人們在使用計算機及測試儀器時越來越明顯的感覺到測試儀器的許多功能不僅可以由已有的計算機來完成，而且需要增加某種測試功能時，只增加少量的模塊化功能硬件即可，同時基于微計算機的測試儀器具有更多的優(yōu)點。對于越來越復(fù)雜的被測系統(tǒng)，如果仍然使用傳統(tǒng)的測試儀器必然會需要眾多的儀器設(shè)備，面對各個生產(chǎn)廠家的不同設(shè)備，使用者需要學(xué)習(xí)不同設(shè)備的使用方法后方可使用。硬件軟化的設(shè)計方法對當(dāng)今測試儀器的設(shè)計產(chǎn)生了深刻的影響。對體積、耗電和價格的要求使得系統(tǒng)及IC的集成度越來越高，同時激烈的市場競爭使得產(chǎn)品價格及研制生產(chǎn)周期縮短，傳統(tǒng)的測試儀器已經(jīng)越來越不能滿足時代的要求，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：要求測試儀器不僅能單獨測量某個電量，而且測試儀器之間必須具備控制通道和數(shù)據(jù)交換通道，以便完成對各個被測量同時進行自動分析、信息綜合及準(zhǔn)確判斷，傳統(tǒng)的測試儀器在這方面受到極大的限制。其中卷積和相關(guān)控件可以實現(xiàn)信號的卷積、反卷積、自相關(guān)、互相關(guān)。信號的頻率、幅值可調(diào)，同時可以實現(xiàn)任意兩種信號的疊加。第三章主要講述信號發(fā)生器的概述，闡述信號發(fā)生器的原理及分類，各種信號發(fā)生器的優(yōu)缺點。基于Labview的虛擬函數(shù)信號發(fā)生器具有人機交互性好、易于操作等特點，能夠廣泛的應(yīng)用與于科研、生產(chǎn)等領(lǐng)域。Labview作為一個圖形化編程軟件，是開發(fā)測試系統(tǒng)的一種功能強大、方便快捷的編程工具。這就是說，儀器的設(shè)計制造不再是廠家的專利。本項目中的虛擬信號發(fā)生器是通過LabVIEW圖形化語言，將計算機硬件資源與儀器硬件有機地融合為一體，從而把計算機強大的計算處理能力和儀器硬件的測量、控制能力結(jié)合在儀器，大大縮小了儀器硬件的成本和體積，并通過LabVIEW實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的顯示、存儲以及分析處理。和以PC為核心的虛擬信號發(fā)生器相比，網(wǎng)絡(luò)化將虛擬儀器的發(fā)展產(chǎn)生一次革命，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器將把單臺虛擬儀器實現(xiàn)的三大功能（數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、及圖形化顯示）分開處理，分別使用獨立的基本硬件模塊實現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的三大功能，以網(wǎng)線相連接，實現(xiàn)信息資源的共享。同傳統(tǒng)的編程語言相比，采用LabVIEW圖形化編程方式可以節(jié)省大約80%的程序開發(fā)時間，并且其運行速度幾乎不受影響，其一般特征是將虛擬信號發(fā)生器、外部設(shè)備、被測點以及數(shù)據(jù)庫等資源納入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源共享，共同完成測試任務(wù)。集成測試越來越不能滿足復(fù)雜測試任務(wù)的需要，因此，“網(wǎng)絡(luò)化儀器”的出現(xiàn)成為必然。隨著計算機、通信、微電子技術(shù)的日益完善，以及以Internet為代表的計算機網(wǎng)絡(luò)時代的到來和信息化要求的不斷提高，傳統(tǒng)的通信方式突破了時空限制和地域限制，大范圍通信變得越來越容易，對測控系統(tǒng)的組建也產(chǎn)生了越來越大的影響。在設(shè)計基本信號發(fā)生器之余，還添加了卷積和相關(guān)控件，用于實現(xiàn)兩個信號的卷積。本課題介紹了基于LabVIEW的虛擬信號發(fā)生器的研究背景和發(fā)展動態(tài),了解虛擬儀器的特點、現(xiàn)狀和實現(xiàn)方法，探索虛擬儀器的發(fā)展方向，在LABVIEW平臺中設(shè)計了多功能信號發(fā)生器，該發(fā)生器可以產(chǎn)生方波，三角波，鋸齒波和正弦波?！败浖词莾x器”已成為測試與測量技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。傳統(tǒng)信號發(fā)生器種類繁多，價格昂貴，而且儀器功能固定單一，不具備用戶對儀器進行定義及編程的功能，一個傳統(tǒng)實驗室很難同時擁有多類信號發(fā)生器，然而，基于虛擬儀器技術(shù)的信號發(fā)生器則能夠?qū)崿F(xiàn)這一要求。本文研究的虛擬信號發(fā)生器主要具有如下優(yōu)點：用戶可自由定義其功能；系統(tǒng)功能升級擴充方便快捷、可與電腦等設(shè)備方便的互聯(lián)。本文主要研究虛擬儀器在信號發(fā)生器領(lǐng)域里的軟件編程。虛擬儀器是將儀器技術(shù)、計算機技術(shù)、總線技術(shù)和軟件技術(shù)緊密的融合在一起，利用計算機強大的數(shù)字處理能力實現(xiàn)儀器的大部分功能，打破了傳統(tǒng)儀器的框架，形成的一種新的儀器模式。學(xué) 號：畢業(yè)設(shè)計說明書設(shè)計題目：基于虛擬儀器的信號發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)學(xué)生姓名： 專業(yè)班級：07通信1班 學(xué) 院： 信息工程學(xué)院指導(dǎo)教師： 講師 2011年06月08日 摘 要 摘 要傳統(tǒng)的信號發(fā)生器其功能完全靠硬件實現(xiàn)，功能單一而且用戶的購置、維護費用高。更重要的是，對于傳統(tǒng)的信號發(fā)生器，其功能一旦確定便不能更改，用戶要想使用新的功能則必須重新購買新的儀器，傳統(tǒng)信號發(fā)生器的不足是顯而易見的。本課題完成了“虛擬信號發(fā)生器”的理論研究，在很大程度上解決了傳統(tǒng)信號發(fā)生器的諸多弊端。本虛擬儀器可完成輸出多種信號波形的同時產(chǎn)生與輸出，信號輸出頻率、幅度等參數(shù)實時可調(diào)。關(guān)鍵詞: 虛擬儀器 , 信號發(fā)生器 , 虛擬信號發(fā)生器 , LabVIEW 35AbstractAbstractThe functions of traditional signal generators are carried out solely on hardware, and at the same time the functions of traditional signal generators are singleness and costly for purchasing and maintaining, What is more important is that the functions of traditional signal generators can not be altered once they are fixed. Users must get new ones so long as they want new functions. Thus, the defects of traditional signal generators are obvious. Virtual instrument is formed by the instrument technology, puter technology, bus technology and software technology. Powerful digital processing’s ability of puter is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model. This dissertation has acplished the theoretical research, and made up the various shortings of traditional signal generators to great degree. This virtual signal generator can achieve the input and output of multi signals, and such parameters as signal output frequency and amplitude can be adjusted timely. The advantages of this virtual signal generator include the following: low cost of hardware, user custom functions, convenience of the upgrading and enlargement of systematic functions, and connectable with puters.Keywords: Virtual Instrument , Signal Generator , Virtual Signal Generator , Labview 目 錄 目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 1 2 2 2第2章 虛擬儀器和Labview簡介 4 4 5 虛擬儀器的分類 5 6 7 7 8 虛擬儀器的發(fā)展方向 9——LABVIEW 簡介 9 本章小結(jié) 12第3章 信號發(fā)生器 13………………………………………………………………13 信號發(fā)生器的分類 ………………………………………………………….14 …………………………………………………………14 ………………………………………………………………15 …………………………………………………………15 隨機信號發(fā)生器 ……………………………………………………….15 ………………………………………………………………………16第4章 基于虛擬儀器的信號發(fā)生器的設(shè)計 17 17 創(chuàng)建虛擬儀器 17 為前面板添加控件 19 修改信號 22 本節(jié)小結(jié) 24 24“信號發(fā)生器1”的設(shè)計 25“信號發(fā)生器2”的設(shè)計 29“信號發(fā)生器3”的設(shè)計 31 本節(jié)小結(jié) 33 本章小結(jié) 34結(jié) 論 35參考文獻 36謝 辭 37 河北聯(lián)合大學(xué)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書第1章 緒論在有關(guān)電參量的測量中，我們需要用到信號源，而信號發(fā)生器則為我們提供了在測量中所需的信號源，它可以產(chǎn)生不同頻率的正弦信號、方波、三角波、鋸齒波、正負(fù)脈沖信號、調(diào)幅信號、調(diào)頻信號和隨機信號等，其輸出信號的幅值也可以按需要進行調(diào)節(jié)。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、自動測試和儀器控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，促進和推動測試系統(tǒng)和儀器控制的設(shè)計方法與實現(xiàn)技術(shù)發(fā)生了深刻的變化。虛擬信號發(fā)生器就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的LabVIEW軟件來完成各種測試、測量和自動化應(yīng)用。信號的頻率、幅值可調(diào)，同時可以實現(xiàn)任意兩種信號的疊加。其中卷積和相關(guān)控件可以實現(xiàn)信號的卷積、反卷積、自相關(guān)、互相關(guān)。一個大的復(fù)雜測試系統(tǒng)的輸入、輸出、結(jié)果分析往往分布在不同的地理位置，僅用一臺計算機并不能勝任測試任務(wù)，需要由分布在不同地理位置的若干計算機共同完成整個測試任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到虛擬信號發(fā)生器中是虛擬儀器發(fā)展的大趨勢。使用網(wǎng)絡(luò)化虛擬信號發(fā)生器，可在任何地點、任意時刻獲取測量數(shù)據(jù)?！熬W(wǎng)絡(luò)就是儀器”概念的確立，使人們明確了今后儀器儀表的研發(fā)戰(zhàn)