【正文】 instruments, plus high and longterm single function of traditional instruments, development virtual instrument has bee an irreversible historical trend. The United States in this kind of environment in NI, pioneered the research and development of virtual instrument, he launched a Labview software development platform. This topic on the concept of virtual instrument, the structure, the development trend for the correlation analysis. Introduces and signal processing related basic knowledge, mainly Fourier transformation. Virtual instrument mainly by the hardware and software two parts. In this paper the hardware that virtual oscilloscope data acquisition card of initial slightly, and discusses its software as part of a deep analysis. Virtual oscilloscope software is divided into several relatively independent modules, such as spectrum analysis module, storage module, display module, filter modules etc. Key words: virtual instrument； virtual oscilloscope； Spectrum analysis；data collection III 目錄 摘要 ............................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。本文對(duì)虛擬示波器的硬件即數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行了初略的介紹，對(duì)其軟件部分進(jìn)行了 詳細(xì)研究 。介紹了與信號(hào)處理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，主要是傅里葉變換。 本課題 在掌握了虛擬儀器的基本結(jié)構(gòu)及信號(hào)處理的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)了一套虛擬示波器。與此同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)性?xún)r(jià)比的不斷提升，傳統(tǒng)儀器的價(jià)格又長(zhǎng)期居高不下，再加上傳統(tǒng)儀器的功能單一，發(fā)展虛擬儀器已經(jīng)成為一個(gè)不可阻擋的歷史潮流。 畢業(yè) 生簽名 ： 日 期 ： 指導(dǎo)教師關(guān)于學(xué)生論文真實(shí)性審核的聲明 本人鄭重聲明： 已經(jīng)對(duì)學(xué)生論文所涉及的內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格審核，確定其內(nèi)容均由學(xué)生在本人指導(dǎo)下取得，對(duì)他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學(xué)術(shù)不端行為 。對(duì)本文的研究 做 出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 中文名稱(chēng) （字體：華文新魏 字號(hào)： 28） English Title（ 字體： Timers New Roman 字號(hào)： 四號(hào) ） 班級(jí) 通信 111 學(xué)生姓名 王惠 學(xué)號(hào) 113221214 指導(dǎo)教師 賈偉偉 職稱(chēng) 導(dǎo)師單位 徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 論文提交日期 徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 課題名稱(chēng) 基于 Labview 虛擬示波器的設(shè)計(jì) 課題性質(zhì) 班 級(jí) 通信 111 學(xué)生姓名 王惠 學(xué) 號(hào) 1132212141 指導(dǎo)教師 賈偉偉 導(dǎo)師職稱(chēng) 一．選題意義及背景 二．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容： 三．計(jì)劃進(jìn)度： 四．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)束應(yīng)提交的材料： 指導(dǎo)教師 教研室主任 年 月 日 年 月 日 論文 真實(shí) 性 承諾及指導(dǎo)教師 聲明 學(xué)生 論文 真實(shí) 性 承諾 本人鄭重聲明：所提交的 作品 是本人在 指導(dǎo)教師 的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果 ，內(nèi)容真實(shí)可靠，不存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為 。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。 如被發(fā)現(xiàn)論文中存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為， 本人 愿 承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任 和一切后果 。 指 導(dǎo) 教 師簽名 ： 日 期 ： I 摘要 隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的日新月異，電子計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和處理，顯示，存貯等方面的優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)的儀器相比越來(lái)越明顯。美國(guó) NI公司在這種大環(huán)境下，率先發(fā)起了對(duì)虛擬儀器的研究開(kāi)發(fā)，推出了 Labview 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 對(duì)虛擬儀器的概念，結(jié)構(gòu)，發(fā)展趨勢(shì) 進(jìn)行了相關(guān)分析。虛擬儀器主要由硬件和軟件兩個(gè)部分構(gòu)成。 在此基礎(chǔ)上完成了頻譜分析模塊，存儲(chǔ)模塊，顯示模塊，濾波模塊，測(cè)量模塊的設(shè)計(jì)。 Abstract........................................................... II 第 1 章 緒論 ....................................................... III 虛擬儀器的基本概念 ........................................... 1 虛擬儀器的構(gòu)成 ............................................... 1 虛擬儀器的較傳統(tǒng)儀器的優(yōu)勢(shì) ................................... 1 虛擬儀器的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 ..................................... 1 本論文的主要工作 ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。模擬儀器，數(shù)字儀器，智能儀器，虛擬儀器。虛擬儀器是 電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物，是用戶(hù)在普通 PC 機(jī)上，應(yīng)用各種軟件平臺(tái)，根據(jù)自身的需要，設(shè)計(jì)和定義的軟硬件相結(jié)合的一種測(cè)量?jī)x器。 從構(gòu)成要素上講，虛擬儀器主要由計(jì)算機(jī)，儀器硬件（如數(shù)據(jù)采集卡）和應(yīng)用軟件構(gòu)成；從總線(xiàn)標(biāo)注上講，包括有 PCDAQ 系統(tǒng)， GPIB 系統(tǒng) ,VXI 系統(tǒng)等。而虛擬儀器可以有多個(gè)控制面板，各個(gè)面板之間的切換十分方便，使每個(gè)面板變得簡(jiǎn)單，從而提高了操作的正確性和方便性。 （ 3）虛擬儀器使儀器的功能可以有用戶(hù)自定義，而不是只能由廠(chǎng)家來(lái)定義，從而使得儀器更加好用，方便。 （ 5）虛擬儀器的發(fā)展可與計(jì)算機(jī)的發(fā)展同步，與網(wǎng)絡(luò)及周邊設(shè)備 同步。虛擬儀器在國(guó)外發(fā)展很快，以 NI 公司為首的很多公司已經(jīng)在市場(chǎng)上推出了大量基于虛擬儀器技術(shù)的電子儀器產(chǎn)品。虛擬儀器在本世紀(jì)發(fā)展很快， 大有取代傳統(tǒng)儀器的趨勢(shì)。其中，比較具有代表性的是 NI 公司 Labview平臺(tái)和 Labwindows/CVI 平臺(tái)。 作為一本新興技術(shù)，虛擬儀器在國(guó)內(nèi)尚屬于起步階段，但也初步取得了一些成果。比如測(cè)量結(jié)果的頻譜分析，快速傅里葉變換，各種數(shù)字濾波器，卷積分析， 2 微積分等。開(kāi)發(fā)虛擬儀器不僅可以實(shí)現(xiàn)儀器的自我生產(chǎn)，而且虛擬儀器易于改進(jìn)，提升性能，通過(guò)軟件和硬件的更換，還可以實(shí)現(xiàn)多方面的用途，大大提高了儀器的性?xún)r(jià)比。虛擬示波器主要有硬件和軟件兩部分構(gòu)成。其特點(diǎn)是用圖形化的符號(hào)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng) 的文本語(yǔ)言，從而達(dá)到直觀(guān)，簡(jiǎn)潔，易懂的目的。 它的基本特點(diǎn)是 (1)具有良好的用戶(hù)接口其用戶(hù)接口類(lèi)似于傳統(tǒng)儀器的面板，包括按鈕、旋鈕、圖形顯示組件、控制組件等。 (2)編程方式簡(jiǎn)單、 直觀(guān)采用圖形語(yǔ)一言 (G 語(yǔ)言 )、圖標(biāo)和聯(lián)機(jī)代替文本形式編寫(xiě)程序，是對(duì)具體編程問(wèn)題的圖形化解決方案。 (4)提供程序調(diào)試功能程序調(diào)試工具包括在源代碼中可以設(shè)置斷點(diǎn)，可以單步執(zhí)行，也可以啟動(dòng)。前面板是圖形化用戶(hù)界面，用于設(shè)置輸入數(shù)值和觀(guān)察輸出量。前面板包含了旋鈕、按鈕、圖形和其他控 制與顯示對(duì)象。若想要在數(shù)字控制中輸入或修改數(shù)值，只需要用操作工具 (見(jiàn)工具模板 )點(diǎn)擊控制部件和增減按鈕，或者用操作工具或標(biāo)簽工具雙擊數(shù)值欄進(jìn)行輸入數(shù)值修改。在 前面 板窗口 的主菜 單 windows 中選擇 ShowDiagram 將前面板窗口切換到框圖程序窗口，此時(shí)會(huì)看到與前面板對(duì)象對(duì)應(yīng)的端口。用數(shù)據(jù)連線(xiàn)將這些端口和節(jié)點(diǎn)的圖標(biāo)連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的框圖程 序。一個(gè)虛擬儀器的圖標(biāo) /連接端口就像一個(gè)圖形 (表示某一虛擬儀器 )的參數(shù)列表。圖標(biāo)和連接允許將此儀器作為最高級(jí)的程序，也可以作為其它程序或子程序的子程序。運(yùn)行和調(diào)試程序是任何一門(mén)編程語(yǔ)言編程的最重要的一步。如果一個(gè) VI 程序存在語(yǔ)法錯(cuò)誤，則在面板工具條上的運(yùn)行按鈕將會(huì)變成一個(gè)折斷的箭頭，表示程序不能被執(zhí)行。點(diǎn)擊它，則 LabVIEW彈出錯(cuò)誤清單窗口，點(diǎn)擊其中任何一個(gè)所列出的錯(cuò)誤，選用 Find 功能，則出錯(cuò)的對(duì)象或端口就會(huì)變成高亮。 圖 21 Labview 前面板 4 圖 22 Labview 程序框圖 labview 的模板分析 labVIEW 是一種圖形化設(shè)計(jì)語(yǔ)言，在一個(gè)虛擬儀器 VI的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，主要 利用模板創(chuàng)建和運(yùn)行程序。操縱模板共有三類(lèi) :工具 (Too1s)選板、控制 (Controls)選板和功 能 (Functions)選板或稱(chēng)函數(shù)選板。該模板可以在 windows菜單下選擇 ShowToolsPalette命令以顯示該模板。 操作工具 :使用該工具來(lái)操作前面板的控制和顯示。 選擇工具，用于選擇、移動(dòng)或改變對(duì)象的大小當(dāng)它用于 改變對(duì)象的連框大小時(shí)，會(huì)變成相應(yīng)形狀。當(dāng)創(chuàng)建自由標(biāo)簽時(shí)它會(huì)變成相應(yīng)形狀。如果聯(lián)機(jī)幫助的窗口被打開(kāi)時(shí)， 把該工具放在任一條連線(xiàn)上，就會(huì)顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。 漫游工具 :使用該工具就可以不需要使用滾動(dòng)條而在窗口中漫游 斷點(diǎn)工具 :使用該工具在 VI 的框圖對(duì)象上設(shè)置斷點(diǎn)。程序調(diào)試員可以通過(guò)控針窗口來(lái) 觀(guān)察該數(shù)據(jù)流線(xiàn)上的數(shù)據(jù)變化狀況。 5 顏色工具 :用來(lái)給對(duì)象定義顏色。 自動(dòng)選擇工具 控件選板 圖 24 控件選版 控件選板擬儀器的面板是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的。設(shè)計(jì)儀器模板時(shí)，只需根據(jù)需要選擇合適的“控件”放在面板相應(yīng)的位置上即可?？刂?模板可以用 Wind。它只有當(dāng)打開(kāi)前面板窗口時(shí)才能調(diào)用 6 函數(shù)選板 圖 25 函數(shù)選板 圖 26 函數(shù)選板子選板 函數(shù)選板編程子選板功能模板就是 LabVIEW 將傳統(tǒng)儀器上的各種測(cè)試功能、信號(hào)分析文件操作以及輸入 /輸出 (1/0)接口設(shè)備的驅(qū)動(dòng)做成可供直接調(diào)用的庫(kù)函數(shù)。該模板上的 每一個(gè)頂層圖標(biāo)都表示一個(gè)子模板 (如圖所示 )。而且它只有打開(kāi)了框圖程序窗口后才能出現(xiàn)。 編