基于虚拟仪器的综合信号发生器设计

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1、万方数据湖南农*／tHUNANAGRICULTURALMACHINERY2010年01月Nov．2010基于虚拟仪器的综合信号发生器设计宋振灿(东华理工大学，江西抚州344000)摘要：信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。在LabVIEW环境下设计的虚拟仪器，可以方便、快捷实现对输出信号进行设计，取得了较好的效果。关键词：LabVIEW；综合信号发生器中图分类号：TMl3文献标识码：A文章编号：1007—8320(2010)01-0012-03BasedonVirtualInstrumentDesignofInte

2、gratedSignalGeneratorjSoNGZhen．can(EastchinainstituteofTechnology，Fuzhou，Jiangxi344000，china)Abstract：ThispaperintroducestheLabVIEWvirtualinstrumentapplicationsoftwareforthedevelopmentofcarriersignalgenerator,theruleswerepresented，signals，AMsignals，sweptthesignalisgen

3、eratedthethreeparts．Keywords：LabVIEW；Compositesignalgenerator信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。在现代电子学的各个领域，常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。频率越高、产生波形种类越多的发生器性能越好，但器件成本和技术要求也大大提高，因此在满足工作要求的前提下，性价比高的发生器是我们的首选。虚拟仪器作为新兴的测控仪器，将给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间，用广可以根据自己的需求设计仪器系统，符合我们信号发生器的开发的要求。1系统整体构建方案

4、该系统是以虚拟仪器的应用软件LabVIEW为编程平台采用了一种基于PC—DAQ的虚拟仪器系统的实现方案。通过在PC机内PCI插槽中插入一块多功能数据采集卡，虚拟信号发生器牛成的信号由采集卡D／A转换为模拟信号之后输出出来。根据信号的种类不同，设计出三种不同的信号发生器。2信号发生器具体实现2．1虚拟规则波形信号发生器的设计所谓规则波形包括正弦波、方波、三角波以及锯齿波，这些波形的频率和幅值在一定的范围内是可调的，收稿日期：2009．12．05作者简介：宋振灿(1982-)，东华理工大学研究生。研究方向：嵌入式系统设计。它是形成其它

5、复杂波形的基本波形。用图形化编程语言LabVIEW来设计规则波形发生器，主要依靠LabVIEW库函数中提供的BasicFune-tionGeneration子Ⅵ。通过在前面板上信号类型选择按钮来实现产生正弦信号、锯齿信号、三角信号、方波信号的功能。同时，可以根据实际的需要，设置不同的设备号、通道号，信号频率、信号幅值、补偿值、初始相位、占空比以及采样点数、采样速率，然后把信号发牛器产生的信号从数据采集卡的D／A通道送出，程序流程图如图l所示。图1规则波形信号发生器的程序2．2虚拟扫频信号发生器所谓扫频信号就是所生成的数字信号的频率

6、是一个随时间变化的函数F=F(t)。若牛成信号的起始频率为f1终止频率为岔，信号时间范围从tl到t2，那么信号随时问线性变化的角频率为万方数据第37卷第1期宋振灿：基于虚拟仪器的综合信号发生器设计13W--2n[(f2．f1)×F(t)+fl】F(t鹾等t随≤t2在用图形化编程语言来设计扫描信号发生器的过’程中，最需要注意的是设计中要使信号的频率随着时间的变化而变化。当然，变化的步长可以根据实际需要来设定，根据T程的刁i同需要可以设置不同的扫描频率。在扫频过程中，为丫便于清晰地观察扫频信号的频率变化过程，在程序设计中采用了慢扫频间

7、隔和正常的扫频间隔，用户可以自由设置慢扫频区段的开始频率与结束图2扫频信号发生器的程序频率，以实现不同频段内频率的变化快慢。在巾扫频间隔设置的单位时间内，频率增加量(即扫频步长)在眦范围内可调。同样，扫频信号发牛器的输出通道u、幅值大小、相位初值、补偿值均可以通过虚拟仪器的前面板设置。程序流程图如图2所示。2．3虚拟调幅信号发生器所谓调幅信号发生器就是所生成的时间数字信号的幅值是一个随时问变化的函数。调制波的数学表达式及其特性为：式中：是常量，是高频载波的角频率，是缓慢变化的调制信号，其频率为Q。一I-式是调幅波的一般数学表达式，

8、它反映了低频缓慢变化信号对高频振荡信号的控制，通常，由一k式可见，调幅波是低频信号的函数，调幅波的幅值随被测信号成比例变化，并且的正负极性改变时，其极性也相应改变。虚拟凋幅信号发生器的程序可以由上述原理来设计，在此程序中低频正弦信号作为调制信号，把