基于LabVIEW的虚拟数字示波器的设计与实现.pdf

第一军医大学硕士学位论文基于LabVIEW的虚拟数字示波器的设计与实现姓名：宁歆申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：周凌宏20060401基于的虚拟数字示波器的设计与实现硕士研究生：宁歆指导教师：周凌宏教授摘要基于个人计算机的测控仪器——虚拟仪器的发展。虚拟仪器利用计算机强大的处硕士学位论文由于电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术和仪器领域中的应用新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现。电子测量仪器的功能和作用已经发生质的变化。在先进的测控系统中不仅希望设备能够单独进行测试还希望他们之间能够互相通信构成测试系统甚至是测试网络系统实现信息共享以便对众多的被测信号进行对比、综合和自动分析、从而得出准确的判断。这是电子行业本身给测试设备提出的要求传统的测试仪器在此方面受到很大的限制。由于上述原因并且随着电子技术和计算机技术的快速发展以及价格不断下降改变了传统的电子技术设计观念使原来部分由硬件完成的功能现在能由软件实现。例如仪器面板和数字滤波等实现硬件软件化。而不少硬件难以实现的功能例如复杂的信号分析数据统计和三维图像显示等在计算机中则较容易实现。在市场的需求和相关技术支持下促使了理能力使得它成为了一种很好的工具其应用范围也越来越广泛。与传统仪器相比虚拟仪器在智能化程度、处理能力和可操作性等方面均具有明显的技术优势。示波器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。目前研制一种结构简单、操作方便、生产技术要求不高、费用低的数字示波器是非常必要的。本文介绍了一种新型的示波器：虚拟数字存储示波器。虚拟数字存储示波器是虚拟仪器技术的一种具体应用。该虚拟仪器基于计算机平台将虚拟仪器硬件和软件紧密结合实现比传统仪器更强大的功能。虚拟数字存储示波器系统由数据采集、数据分析和结果输出显示三个主要功能部分组成。其中数据分析和结果输出显示完全由计算机软件系统来完成只有数据采集是在软件的控制下由硬件来完成。本文主要完成对软件系统的设计。本文设计的虚拟数字存储示波器的系统工作原理是对模拟信号进行数据采集后根据使用者的不同要求由软件对数据进行相应的分析、处理并在屏幕上显示处理结果。本设计采用模块化的软件设计思想编写每个功能的实现由一个模块完成。我们所设计的虚拟数字存储示波器主要由数据采集、参数测量、频谱分析、滤波和波形存储和读取模块组成。将这些子模块在虚拟仪器的框图程序中按照一定的逻辑关系组合起来就形成了完整的虚拟数字存储示波器。它具有传统仪器所没有的许多优点如波形可以存储为数据文件可以长久保存并随时调用波形显示可以进行单、双通道的切换、成本低廉可以根据需要进行功能拓展。本设计所采用的软件是美国公司推出的是一种基于图形化编程语言的开发环境具有十分强大的数据库。它为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设计环境。是目前应用最广泛的虚拟仪器开发平台软件之一本设计采用的硬件是阿尔泰莶杉ǎ丝ɑ赑总线。它的分辨率是位采样速率是。本文利用夹伪喑逃镅裕柚扑慊看蠊δ埽杓屏艘恢址便、实用的虚拟示波器并在实际运用中取得较好的效果。它的主要性能指标是双通道波形显示波形可存储读取具有谱分析和滤波功能以及电压、时间、频率等参数的测量。在传统仪器的基础上扩展了部分功能。充分发挥了计算机强大的功能和软件设计的灵活性。摘要本文最后对工作中的遗留问题作了说明并对今后的工作进行了展望。关键词示波器虚拟仪器数据采集硕士学位论文．：硕士学位论文：琣—’瑃．．琤瑃【瑂瑃．瑆瓼瑃猵．瑃、痶琧．．．賜百甃琤篤瓵甐瓹．．’猻瑃琩．琣琾琭甌