基于LABVIEW虚拟示波器的设计开题报告.docVIP

西安交通大学城市学院 本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 基于LabView虚拟示波器的设计 所在系 电 信 系 学生姓名 张 春 伟 专 业 测控技术与仪器 班 级 测控701 学 号 指导教师 谢 檬 教学服务中心制表 2011 年 3 月 对 题 目 的 陈 述 1.结合毕业设计（论文）课题的情况，根据查阅的文献资料，撰写1000字左右的文献综述：（说明选题意义、国内外研究现状、主要研究内容及技术方法） 1）课题背景： 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【4】。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。形编程方式，把复杂繁琐、费时的文本编程简化成“画流程图”的方法，与通用的文本编程语言相比，可以节省大约70％一80％的程序开发时间。编程工作是由开发平台本身完成的，省去用户大量的编程工作【6】。图形化软件开发平台只需用鼠标将屏幕上的各个功能图标按一定的顺序连接起来，就能方便迅速地完成程序的编写。该类软件开发平台同时支持与多种总线接口系统的通信连接，提供数据采集、仪器控制、数据分析和数据显示等与虚拟仪器系统相关的多种功能。是面向测试领域的优秀软件开发平台，受到了从事虚拟仪器系统的软件开发的广大工程技术人员的欢迎【2】。因此，这次开发，我们将采用LABVIEW开发平台,来进行这次的虚拟示波器的开发。 2）选题的意义： 传统示波器是由仪器厂家设定并定义好功能的一个封闭结构，它有特定的输入输出和仪器操作面板，具有波形显示、参数测量等功能。当要实现更多的测量功能时，就要配置更多的仪器，这给用户的使用带来很多不便，并且传统示波器的测量精度比较低，无法满足高精度的测量要求【1】。而且传统的示波器缺乏相应的计算机接口，配合数据采集及数据处理比较困难。此外传统示波器比较庞大，制造成本比较高，这就增加了次测量系统的开发成本【5】。虚拟示波器主要由软件来完成信号的采集、处理和输出。系统软件包括前面板生成、仪器主要功能包括：通道选择、时基幅值控制、滤波器、信号发生器、数据存储与回放等。虚拟示波器系统集成了示波器，信号发生器和频谱分析模块，具有很大的应用价值，主要为：可以加强实验室技术基础建设实验室仪器仪表的现代化水平反映了实验室技术基础，而基于计算机基础的虚拟示波器系统大大地降低了以其成本。 3）国内外研究现状： 示波器作为电子测量行业最常用的测量仪器之一，在科学研究，科学实验以及现场检测等许多领域都被广泛应用。随着科学研究的不断深入和各种高新技术的不断发展，尤其是虚拟仪器这一新概念测量仪器的诞生，使示波器突破了传统，在功能和作用等方面发生了根本性的变化。目前国内虚拟示波器的品种很多，其与主机的通讯接口一般基于PCI总线，打印机并口，或者是RS232串行总线，他们多具有实际使用上的不便与缺陷。PCI总线虽具有高的传输速度，支持即插即用的功能，但其缺点是插拔麻烦，且扩展槽有限。在许多场合需要外挂式采集系统。相比之下，目前比较流行的USB通用串行总线是解决这一问题的较好途径【3】。 4）主要研究内容： （1）通过分析总结，组建基于虚拟仪器的液位控制系统并画出总体结构框图； （2）复习“LabView”软件的使用，深入了解掌握设计虚拟仪器的基本步骤和方法，并寻找建立虚拟示波器系统的最优方案； （3）查阅相关资料，完成虚拟电压表的系统构成和程序设计流程图； （4）根据操作功能要求，设计出兼具灵活性人性化的虚拟操作面板； （5）采用LabView图形化框图编写应用程序并调试通过； （6）对系统进行测试和结果分析； 2.课题研究的方案设计（方法、手段、功能设计、模块设计） 1）方法、手段： 虚拟仪器由通用仪器的硬件平台包括信号调理器、数据采集卡和应用软件两大部分构成。硬件平台完成被测信号调理与信号采集，即获取被测信号。软件平台完成信号的前期处理以及参数测量、频谱分析等功能。被测信号送到信号调理电路，进行隔离、放大、滤波整流后送数据采集卡进行A/D