基于labview的虚拟信号分析仪器的设计论文

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1、基于LABVIEW的虚拟信号分析仪器的设计毕业论文目录摘要1第一章虚拟仪器概述31.1仪器的发展31.1.1仪器的发展31.1.2虚拟仪器的发展历程41.1.3虚拟仪器的发展趋势41.2虚拟仪器51.2.1虚拟仪器概念51.2.2虚拟仪器的特点及优势51.2.3虚拟仪器的分类71.2.4虚拟仪器系统的构成81.3LabVIEW101.3.1LabVIEW简介101.3.2LabVIEW应用程序的构成101.3.3LabVIEW中的操作模板12第二章信号发生1322.1信号发生器的发展史132.2信号发生器的设计142.2.1信号的发生142.2.

2、2基本函数发生器的设计1622.2.3基本混合单频信号发生器的设计182.2.4均匀白噪声信号发生器的设计212.2.5公式波形信号发生器的设计22第三章信号分析233.1信号的时域分析233.1.1测量信号的基本平均值与均方差243.1.2信号的幅值以及极大值、极小值253.2信号的频域分析263.2.1快速傅里叶变换幅值—相位谱263.2.2FFT频谱（幅度-相位）27第四章信号的处理294.1信号的滤波处理294.2巴特沃斯滤波器的滤波设计294.3数字FIR滤波器的滤波设计304.4滤波器ExpressVI的滤波设计31第五章虚拟信号分析

3、仪器的综合设计345.1虚拟信号分析仪器综合设计前面板345.2虚拟信号分析仪器综合设计程序框图355.3虚拟信号分析仪器的运行36第六章总结37参考文献38致谢39齐鲁工业大学2014本科生毕业设计（论文）第一章虚拟仪器的概述计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能

4、。虚拟仪器（virtualinstruments）主要是指这种方式,充分利用现有计算机资源，配以独特设计的软硬件，实现普通仪器的全部功能以及一些在普通仪器上无法实现的功能。1.1仪器的发展1.1.1仪器的发展随着电子技术的发展，仪器的发展经历了四个时期:第一代仪器：模拟仪器。如指针式万用表、晶体管电压表，它们的基本特征是采用模拟电子技术实现，采用指针显示结果。第二代仪器：数字化仪器数字化仪器目前相当普及，如数字电压表、频率计等。这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号的测量，并以数字方式输出最终结果。第三代仪器：智能仪器智能仪器内置微处理器，能进行

5、自动测量，具有一定的数据处理能力，可取代部分脑力劳动。它的全部功能全部都是以硬件（或固化的软件）的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。第四代仪器：虚拟仪器虚拟仪器是现代计算机技术和测量技术相结合的产物，是传统仪器观念的一次巨大变革，是将来仪器发展的一个重要方向。从1988年开始，陆续有虚拟仪器产品面市。此后，虚拟仪器产品飞速增加。　37齐鲁工业大学2014本科生毕业设计（论文）　从仪器的发展历史可以看出，仪器领域已经历了两次技术革命。第一次仪器革命是由于数字电子技术的发展引起的，使仪器形态进入了数字化仪器时代；第二次仪器革命是由于微处理器

6、的大量应用引起的，使仪器形态进入了智能仪器时代。目前，仪器领域正在进行第三次仪器革命，这次革命是由通用计算机硬软件技术的进步引起的，这次仪器革命将使仪器形态进入第四个时期：虚拟仪器时代。[2]1.1.2虚拟仪器的发展历程虚拟仪器的起源可以追朔到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Microsoft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

7、司成为业界公认的权威。虚拟仪器从概念的提出到目前技术的日趋成熟，体现了计算机技术对传统工业的革命。大致说来，虚拟仪器发展至今，可以分为三个阶段，而这三个阶段又可以说是同步进行的。[8]   第一阶段，利用计算机增强传统仪器的功能。由于GPIB总线标准的确立，计算机和外界通信成为可能，只需要把传统仪器通过GPIB和RS-232同计算机连接起来，用户就可以用计算机控制仪器。随着计算机系统性能价格比的不断上升，用计算机控制测控仪器成为一种趋势。这一阶段虚拟仪器的发展几乎是直线前进。   第二阶段，开放式的仪器构成。仪器硬件上出现了两大技术进步：一是插入

8、式计算机数据处理卡(plug-inPC-DAQ)；二是VXI仪器总线标准的确立。这些新的技术使仪器的构成得以开放，消除了第一阶段内在的由