基于LabVIEW的虚拟仪器——信号的产生和处理设计
摘 要
基于LabVIEW的虚拟仪器，简要地介绍了虚拟仪器和LabVIEW的概念及特点，并应用虚拟仪器技术 LabVIEW软件开发平台的设计特点结合常规信号发生器的功能设计实现了----虚拟信号发生器，此次设计的虚拟信号发生器的设计结果不仅可以输出正弦波、三角波、方波和锯齿波等基本函数波形，还可以利用公式选择输出公式波形，及通过选择噪声类型输出多种噪声波形，该虚拟信号发生器界面友好，通过操作前面板上的按钮，就可以执行完成相应的信号处理要求，系统操作简便，适用于教学、科研等领域。
虚拟仪器是在仪器仪表领域中应用计算机技术所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类。基于LabVIEW的虚拟仪器系统是一种实用的虚拟仪器系统,由于它的可行性和优越性,因此基于LabVIEW虚拟仪器系统的虚拟实验是我国普通高校和远程教学的实验教学中可以推广的模式。
关键词：LabVIEW, 虚拟仪器, 智能仪器, 函数波形, 虚拟信号
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目 录
1 虚拟仪器和LabVIEW ..................................................................................... 1
1.1 虚拟仪器简介 ................................................................................................................. 1 1.2 LabVIEW简介 ............................................................................................................. 1
2 虚拟信号发生器原理分析 ............................................................................... 2 3 虚拟信号发生器的设计 ................................................................................... 3
3.1前面板设计 ...................................................................................................................... 3 3.2 程序框图设计 ................................................................................................................. 4 3.3 虚拟信号发生器器件 ..................................................................................................... 4
4 虚拟信号发生器的子程序—子VI设计 ........................................................ 7
4.1 滤波器窗口子VI ............................................................................................................ 8 4.2 获取信号程序子VI ........................................................................................................ 9 4.3 更多信息子VI .............................................................................................................. 12
5 虚拟信号发生器运行结果 ............................................................................. 14
5.1 虚拟信号发生器前面板—矩形波与正弦波 ............................................................... 14 5.2 虚拟信号发生器前面板—三角波与矩形波 ............................................................... 15 5.3 虚拟信号发生器前面板—正弦波与三角波 ............................................................... 15
总 结 ................................................................................................................. 16 致 ....................................................................................................................... 17 参考文献 ............................................................................................................. 18
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1 虚拟仪器和LabVIEW
1.1 虚拟仪器简介
虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsof t公司的 Windows 诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0 以前的版本。对虚拟仪器和 LabVIEW 长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前LabVIEW 的最新版本为 LabVIEW2014，LabVIEW 2009 为多线程功能添加了更多特性，这种特性在 1998 年的版本 5 中被初次引入。使用 LabVIEW 软件，用户可以借助于它提供的软件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time 工具对嵌入式平台开发的多核支持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大围提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。[1]
虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域，使用较为广泛的计算机语言是美国NI 公司的 LabVIEW。 1.2 LabVIEW简介
LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW 中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。LabVIEW 的
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虚拟仪器信号发生器课程设计报告书
