基于LABVIEW的虚拟示波器设计开题报告

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1、开题报告基于LABVIEW的虚拟示波器设计1选题的背景、意义随着计算机技术、大规模集成电路等技术的飞速发展，仪器系统与计算机软件技术紧密结合，使得传统仪器的概念得以突破，出现了一种全新的仪器概念——虚拟仪器[1]。虚拟仪器是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。虚拟仪器的突出优点在于能够与计算机技术结合，将计算机资源与仪器硬件，数字信号处理技术与不同功能的软件模块结合，组成不同的仪器功能。用户可根据测试的需要，自己设计所需要的仪器系统，即利用数据采集卡及计算机外围硬件进行信号的采集与检测，然后用计算机所编的软件

2、来实现对信号的处理、计算和分析以及对测试结果进行显示。虚拟仪器的出现使测量仪器领域的一个突破，它彻底改变了传统的仪器观，从根本上更新了测量仪器的概念，带给了人们一个全新的仪器观念。虚拟仪器代表着测量仪器发展的最新方向和潮流，是未来仪器产业发展的一大趋势[2][3]。波形分析是信号处理中重要的分析手段。虚拟示波器的出现改变了原有示波器的整体设计思路，用软件代替了硬件。将传统仪器由硬件实现的数据分析与显示功能，改由功能强大的计算机及其显示器来完成，使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可轻松完成信号的采集、处

3、理及频谱分析和波形分析。LabVIEW(实验室虚拟仪器集成环境)是NI公司(美国国家仪器公司)的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境，可实现数据采集、仪器控制、过程监控和自动测试等实验室研究和工业自动化领域的实际任务。LabVIEW从基本的数学函数、字符串处理函数、数据运算函数、文件I／O函数到高级分析库，包括了信号处理、窗函数、滤波器设计、线性代数、概率论与数理统计、曲线拟合等，涵盖了仪器设计中几乎所有需要的函数。LabVIEW的功能模块包括数据采集、通用接口总线和仪表

4、的实时控制、数据分析、数据显示以及数据的存储。拥有大量数据采集和仪表控制的功能模块和开发工具，因此，LabVIEW可以编出外观和功能都与真实仪表很相似的程序。虚拟仪器是当前测控领域的技术热点，它代表了未来仪器技术的发展方向，在教育、科研等领域中具有概括的应用前景，是实验教学的一个新的发展方向。它毕将促进教学观念与教学形式的变革，也促进教学内容与教学方法的变革，是今后教育发展的主流与趋势。随着我国高等教育体制的深化改革以及招生规模的不断扩大，学生规模急剧膨胀，学校仪器设备缺乏或过时陈旧严重影响教学效果，实验设备

5、的高利用率又容易造成仪器损坏，而实验是大学理工科教育的一个重要环节，实验对于培养学生的实际操作能力和解决问题的能力是至关重要。虚拟仪器的开发和利用在很大程度上解决实验教学困境。它可以节省许多基础设施的重复建设和仪器设备重复引进的资金投入，有利于从整体上改善办学条件和提高教学水平。同时与网络联合使用能够灵活地提供给用户不同的实验教学内容，不受时间、场地的限制，允许用户根据自己的情况确定学习的内容和安排学习进度，从而可以最大限度的满足用户的不同需要。由此可见，虚拟仪器在实验教学方面具有广阔的应用前景。2相关研究的

6、最新成果及动态2010年11月22日—2010年3月1日阅读相关文献，查找、分析资料，完成开题报告、文献综述、外文翻译的撰写。3月1号—3月24日对系统做需求分析，明确功能需求与性能要求。3月25日—4月8日进行软件总体体系结构设计，划分模块，完成系统各模块功能设计。4月9日—4月22日编写程序代码，并对系统进行软件测试，并根据测试结果修改系统设计。4月23日—5月23日进行系统修改，初步完成论文。5月24日—5月31日根据里知道老师的建议，继续完善程序和论文，完成设计。3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技

7、术路线）、研究难点及预期达到的目标用户在通用计算机平台上，根据需求定义和设计仪器的测试功能，使得使用者在操作这台计算机时，就像是在操作一台有自己设计的测试仪器一样。它利用软件在计算机屏幕上构成虚拟仪器面板，在硬件的支持下对信号进行采样，既可以进行实时的信号分析、显示，又可以在离线条件下对存储的采集结果进行软件处理。虚拟示波器是虚拟仪器平台测控系统输出部分中常用的电子测试仪器之一，是一种分析和比较信号的综合性仪器，能在荧光屏上将电压或电流以时间函数的形式描绘出来，是电信号的时域测量和显示仪器。它的主要功能是精确

8、复现作为时间函数的电压波形，显示的波形用来确定数量的信息(如幅度、频率)，也可用来获得其质量的信息(如波形)；还可用来比较两个不同的波形，并测量它们的时间和相位关系。参考传统示波器，本次设计的简单双通道示波器，能够实现比较的示波器功能。实现的主要功能包括：输出波形显示，包括单通道输出波形显示或两通道输出波形同时显示；选择触发器极性，包括通道B触发、外触发、正负极性触发等，并能设置触发电位；进行水平分