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模拟电路课程设计（论文） ( 2008级 )

题 目： 基于LABVIEW信号发生器的设计

学 院： 工学院 班 级： 机械084 姓名学号：

基于labview的虚拟信号发生器的设计

摘要 ..................................................... 2 Abstract ................................ 错误！未定义书签。 第1章 绪论 ............................................. 2 1.1研究背景及动态 ..................................... 3 1.2 Labview虚拟仪器 ................................... 3 第2章 LabVIEW简介 ...................................... 4 2.1 LabVIEW特点....................................... 4 2.2 LabIEW软件的特点 .................................. 5 第3章 虚拟信号发生器的结构和组成 ........................ 7 3．1虚拟函数信号发生器的前面板 ........................ 7 3．2虚拟函数信号发生器的硬件构成 ...................... 7 3．3仪器功能描述...................................... 8 3．4 虚拟函数信号发生器的软件设计和实现 ............... 8 3．5 数字波形产生模块 ................................. 9 第4 章 总 结 ........................................... 13 结束语 .................................................. 13 参考文献 ................................................ 14

摘要

基于专业虚拟仪器开发工具Labview，设计了一虚拟函数信号发生器。该虚拟函数信号发生器能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波等波形，频率动态范围较宽且可微调。 关键字：虚拟仪器；Labview； 数信号发生器；数据采集卡

第1章

绪论

在有关电参量的测量中，我们需要用到信号源，而信号发生器则为我们提供了在测量中

所需的信号源，它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、调幅信号、调频信号和随机信号等，其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。传统信号发生器种类繁多，价格昂贵，而且仪器功能固定单一，不具备用户对仪器进行定义及编程的功能，一个传统实验室很难同时拥有多类信号发生器，然而，基于虚拟仪器技术的实验室则能够实现这一要求。

随着计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到了广泛的使用，促进和推动测试系统和仪器控制的设计方法和实现技术发生了深刻的变化。“软件即是仪器”已成为测试和测量技术发展的重要标志。虚拟信号发生器就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的LabVIEW软件来完成各种测试、测量和自动化使用。本文主要是介绍了基于LabVIEW的虚拟信号发生器的研究背景和发展动态。 一. 1.1研究背景及动态

随着计算机、通信、微电子技术的日益完善，以及以Internet为代表的计算机网络时代的到来和信息化要求的不断提高，传统的通信方式突破了时空限制和地域限制，大范围通信变得越来越容易，对测控系统的组建也产生了越来越大的影响。一个大的复杂测试系统的输入、输出、结果分析往往分布在不同的地理位置，仅用一台计算机并不能胜任测试任务，需要由分布在不同地理位置的若干计算机共同完成整个测试任务。集成测试越来越不能满足复杂测试任务的需要，因此，“网络化仪器”的出现成为必然。

网络技术使用到虚拟信号发生器中是虚拟仪器发展的大趋势。同传统的编程语言相比，采用LabVIEW图形化编程方式可以节省大约80%的程序开发时间，并且其运行速度几乎不受影响，其一般特征是将虚拟信号发生器、外部设备、被测点以及数据库等资源纳入网络，实现资源共享，共同完成测试任务。使用网络化虚拟信号发生器，可在任何地点、任意时刻获取测量数据。

和以PC为核心的虚拟信号发生器相比，网络化将虚拟仪器的发展产生一次革命，网络化虚拟仪器将把单台虚拟仪器实现的三大功能（数据采集、数据分析、及图形化显示）分开处理，分别使用独立的基本硬件模块实现传统仪器的三大功能，以网线相连接，实现信息资源的共享。“网络就是仪器”概念的确立，使人们明确了今后仪器仪表的研发战略，促进并加速了现代测量技术手段的发展和更新。 二. 1.2 Labview虚拟仪器

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench，实验室虚拟仪器集成环境)是一种图形化的编程语言，简称G语言，它是由美国NI公司推出的虚拟仪器开发平台使用LabVIEW 开发平台编制的程序称为虚拟仪器，其核心概念就是“软件即是仪器” LabVIEW 提供了测控仪器图形化编程环境，在这个环境中提供了一种像数据流一样的编程模式，用户只需连接各个逻辑框即可构成程序。它集成了和满足GPIB、VXI、RS．232和RS．485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能，同时，它还内置了便于使用TCP／IP、ActiveX等软件标准的库函数，利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器。本文介绍一种自行开发的基于LabVIEW 的虚拟函数信号发生器，该仪器界面设计友好，功能强大，操作方便

自从1986年美国NI(National Instrument)公司提出虚拟仪器的概念以来，随着计算机技术和测量技术的发展，虚拟仪器技术也得到很快的发展。虚拟仪器是指：利用现有的PC机。加上特殊设计的仪器硬件和专用软件。形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的新型仪器。和传统的仪器相比其特点主要有：具有更好的测量精度和可重