贺达红虚拟仪器技术课程论文

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1、学号14102200961成绩《虚拟仪器技术》课程论文题目：基于LABVIEW的函数信号发生器作者贺达红班级10-1BF院别信息专业电子信息工程完成时间2012年11月20日1绪论1.1研究背景和现状随着计算机软、硬件的发展，计算机与外设之间的数据通信越来越来频繁，也越来越便利，虚拟仪器应运而生。现在，虚拟仪器在许多企业、科研单位被用于测试和测控系统，对生产设备的运行状况进行实时检测，虚拟仪器技术为教学双方提供了很好的舞台，其内容新，反映了当前测量技术的发展方向，又涉及面广，包括了数学、物理、电工电子技术、计算机

2、软件、信号的处理及相关专业的测试技术，虚拟仪器将会逐步取代传统的测试仪器而成为测试仪器的主流。从本质上说，虚拟仪器是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，它强调“软件是仪器的概念”使用户能够根据自己的需要来定义仪器的功能，更好的组建自己所需要的测试系统，它是按照信号的处理与采集，数据的分析，结果的输出及显示的结构模式来组建通用信号处理硬件平台。虚拟仪器技术的突出于发展标志着二十一世纪自动测试与电子测量仪器领域技术发展的一个重要标志。1.2论文主要完成的工作本论文就是在这个通用信号处理的硬件平台上，进行设计一种基于

3、LABVIEW环境下自行开发的虚拟函数信号发生器，它不仅能够产生实验室常用的正弦波、三角波、方波、锯齿波信号，而且还可以通过输入公式，产生测试和研究领域所需要的特殊信号。对任意波形的发生可实现公式输入；对信号频率、幅度、相位、偏移量可调可控；方波占空比可以调控；噪声任意可加、创建友好界面、信号波形显示；输出频谱特性；所有调制都可微调与粗调的设计。2系统设计2.1系统的功能要求函数信号发生器就是利用采集卡的模拟输出功能来连续产生一些设定好的信号，相对于传统信号发生器，它具有更加丰富的功能。本仪器功能主要包括四类基本

4、函数信号——正弦波、方波、三角波、锯齿波的输出和通过函数输出产生任意波形，实现输出波形的偏置量、电压幅度和频率的控制等功能。该仪器系统操作简便，设计灵活，功能强大,可以完成不同环境下的测量要求。因此具有很强的实用性。2.2系统方案设计波形发生器是应用在测试设备、信号接收设备等装置中的一种信号源。设计信号发生器的主要任务是设计程序框图和前面板，在设计这两部分中若没有出现数据类型不匹配、控件的属性设置等问题，再跟硬件连接，看是否可以产生各种信号，并且能被数字示波器采集到，并在硬件允许的范围内体现比现有信号发生器更宽泛

5、的信号范围。用LABVIEW设计虚拟信号发生器的主要步骤是在设计程序框图上，下面是设计程序框图流程的主要部分：（1）控制启动和停止的Case条件结构；（2）偏移量控制模块；（3）频率控制模块；（4）幅度控制模块；（5）常用波形（正弦波，方波，三角波，公式波形）控制模块；（6）特殊波形（AM波，DSB波）控制模块；（7）相位控制模块；（8）占空比控制模块；（9）采样信息控制模块；（10）频谱分析模块；（11）其他的线路及模块。2.3各主要模块的设计【1】下面是主要部件函数的介绍1选择函数依据s的值，返回连线至t输入

6、或f输入的值。s为TRUE时，函数返回连线至t的值。s为FALSE时，函数返回连线至f的值。连线板可显示该多态函数的默认数据类型。2正弦波形VI生成含有正弦波的波形。正弦波形详细信息：如Y序列表示正弦波，则该VI依据下列等式生成波形。y[i]=amp×sin(phase[i])，i=0,1,2,…,n–1，amp=幅值，n=采样数(#s)，相位[i]为：初始相位+频率×360.0×i/Fs3方波波形VI生成含有方波的波形。（0.01×duty)×360.0pmod<360.0pmod=pmodulo360.0，d

7、uty=占空比(%)，相位[i]为：初始相位+频率×360.0×i/Fs4三角波VI生成含有三角波的波形。1）三角波形详细信息如Y序列表示三角波，则该VI依据下列等式生成波形。y[i]=amp×tri(phase[i])，i=0,1,2,…,n–1，amp=幅值，n=采样数(#s)，tri[p]为：2×pmod/180.0，0pmod<90.0或2×(1–pmod/180.0)，90.0pmod<270.0或2×(pmod/180.0–2.0)，270.0pmod<360.0pmod=pmodulo360.0，相

8、位[i]为：初始相位+频率×360.0×i/Fs2）锯齿波形详细信息如Y序列锯表示齿波，则该VI依据下列等式生成波形。y[i]=amp×锯齿波形（相位[i]），i=0,1,2,…,n–1，amp=幅值，n=采样数(#s)，锯齿波形（相位[i]）为：pmod/180.0，pmod<180.05、公式波形VI通过公式字符串指定要使用的时间函数，创建输出波形6、均匀白噪声波形V