众文网1.有关虚拟仪器的论文怎么写?我的毕业设计课题是虚拟仪器接口信号分
图形化开发平台在虚拟仪器中的应用 1、引言 现代计算机技术和信息技术的迅猛发展，犹如滚滚长江东流水，冲击着国民经济的各个领域，也引起了测量仪器和测试技术的巨大变革。
人们曾为测量仪器从模拟化、数字化到智能化的进步而欣喜，也为自动测试技术的日新月异的发展所鼓舞，当今虚拟仪器技术的出现又使得测量仪器进步入了高科技的殿堂。 与传统的仪器不同，虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机和标准总线技术的模块化系统，通常它是由控制模块、仪器模块和软件组成，在虚拟仪器中软件是至关重要的，仪器的功能都要通过它来实现，因此软件是虚拟仪器的核心，“软件就是仪器”，从本质上反映了虚拟仪器的特征。
从构成方式上讲，虚拟仪器可分为四大类：gpib体系结构、pc-daq体系结构、vxi体系结构和pxi体系结构。 gpib体系结构是通过gpib总线将具有gpib接口的计算机和仪器集成的测试系统。
其优点是用户可以充分利用自己的计算机和仪器资源，且组建方便灵活、操作简单，曾是国际流行的自动测试系统。 当今，在vxi为主的体系结构中，有时也采用gpib作为辅助，这样可以充分利用本单位仪器资源，或称补vxi仪器模块的不足。
vxi体系结构综合了。pib和vem总线的优点，它集成的系统硬件集成度高、数据传输率快、便携性好，是当今倍受业界关注的体系结构。
pxi体系结构是以pci总线为基础的体系结构，由于其总线吞吐率高、硬件的价格较低被业内人士认为是符合国情的一种体系结构。 虚拟仪器应用程序的开发环境主要有两种=一种是基于传统的文本语言的软件开发环境，常用的有lab windows/cvi、。
visual basidc=vc++等：一种是基于图形化语言的软件开发环境，常用的有lab view和hp vee。其中图形化软件开发系统是用工程人员所熟悉的术语和图形化符号代替常规的文本语言编程，界面友好，操作简便，可大大缩短系统开发周期，深受专业人员的青睐。
下面结合指挥调度设备测试系统〈它是通信设备综合测试系统的分系统〉，重点介绍labview图形化软件开发环境在虚拟仪器和自动测试系统中的应用技术。 2、系统简介 2。
1系统概述 指挥调度设备测试系统主要用来测试信道的非线性失真度、信道幅频特性、信道传输系数、信道杂音、信道隔离度以及信号调制度等主要参数和技术指标。 系统硬件由带pcmcia-gpib接口卡的笔记本电脑、激励源、时域测试仪器、频域测试仪器等通过gpib总线集成。
pcmcia-pib接口卡是美国ni公司推出的唯一适合于笔记本电脑的gpib接口卡，其数据传输速度可达2。3mbytes/s。
其接口驱动程序〈ni-488。2）与ieee488。
1和ieee488。2相兼容并支持lawindows/cvi和labview等应用开发环境。
鉴于本系统采用了笔记本电脑作为系统控制器，简化了系统硬件，增加了灵活性和便携性，便于现场测试。 系统软件是在labview图形化语言环境下开发的，程序采用模块化结构，只要在主程序中调用各个子程序模块就可以进行相应的测试。
图1是测试系统软件框图。 受篇幅所限，下面仅对谐波失真测试子程序和测试报告打印子程序作一说明，其他测试子程序不再一一介绍。
2。2谐波失真度测试子程序设计 （l）谐波失真的测试原理及数学模型 众所周知，当信号通过一个非线性网络后，其输出信号中会产生新的频率分量，由此造成的失真称为非线性失真。
根据傅里叶级数，一个失真的正弦波可以分解为一系列幅度不同、相位有别的基波和各次谐波。 因此非线性失真度定义为全部谐波能量与基波能量之比的量之比的平方根值。
当负载为纯电阻时，可用全部谐波电压的有效值与基波电压的有效值之比的百分数来定义非线性失真度，即 根据以上原理，我们可以用频谱分析仪测量出信号的基波和各次谐波的电压有效值，再按式（l）计算出失真度即可。 （2）谐波失真测试程序设计 谐波失真测试程序的前面板和使用gpib函数与gpib仪器通信的的部分程序框图分别示于图2和图3，不再文字赘述。
2。3labvi ew编程环境中activex技术及在测试报表中的应用 如上所述，labview是一种用于科学计算、过程控制、自动测试领域的图形化语言，具强大的功能，但生成测试报表的能力却不尽人意。
为此我们可以利用adivex控制技术，将labview中的测试数据导入microsoft excel表格，即可生成一套精美实用的测试报告。 labview可以作为activex自动控制服务端（server〉和客户端（client）。
当labview作为activex自动控制客户端时，它可以控制其他的activex服务端的应用程序（如microsoft exce1），这时labview能够从这些应用程序中得到它们的属性和执行方法并对它们进行设置。 在labview中创建一个客户端应用程序，可以分为以下几个步骤： （1）使用automation open函数打开一个自动控制标识符（如excel程序对象〉。
（2）用property node设置或得到对象的属性。 （3）用invoke node执行属于这个对象的方法。
（4）如果需要，还应使用数据转换函数（t0g data〉把activex格式的数据转换成labview支持的格式的数据。 （5）用automation close函数关闭自动控制标识符。
测试报告打印程序的部分框图如图4所示，其功能是创建一个excel应用程序并设置其。
2.毕业设计:基于虚拟仪器技术的电力谐波分析仪的设计
本设计要完成的功能有：
(1)通用信号发生器的实现，它能够产生任意波形或信号，最多可以产生含有十二个谐波分量的波；
(2)电力谐波测试分析仪的实现，包括的主要分析有：时域分析、频域分析、测量分析、窗函数；
通过对采集到的信号有谐波、噪声谐波等实际情况，分析了电力系统谐波产生的主要原因、谐波源以及谐波对电力系统和用电设备的危害，提高人们对电力系统谐波危害的认识，加深人们对电力系统谐波产生原因的了解，找出影响电力系统及用电设备安全运行的因素。
在综合分析各种常用的谐波测试技术的原理、特点及适用范围的基础上，建立了一套基于快速傅立叶变换原理的电力谐波测试技术，分析了测试机理，进行了谐波测量与电能质量分析和综合评价。
通过对谐波测试装置的构成、控制原理、技术实现和控制策略等方面的深入研究，探索一种经济、有效的电力系统谐波测试分析机理和治理技术，并对该技术应用效果进行了试验分析，寻求到了适合信号处理系统的谐波综合治理方案。该方法有效地减少了干扰性负荷的影响，提高了电力系统的供电质量，减少了系统的运行故障，减少了谐波对电力系统的影响，保障了电网和用户的安全，确保了生产正常进行，降低了企业的经济损失。
3.LabVIEW虚拟仪器设计方案及设计图
关键词：虚拟仪器；LabVIEW;2M数字传输分析系统；设计 在通信测试中，传统的2M数字传输分析仪可用于测量通信线路数据通信的误码率和分析线路故障及原因，并可方便地完成对2 Mb/s数字通道，N*64 k信道一系列传输参数的测量及日常维护测试。
但是，目前国内外市场上的这类仪器大都价格昂贵，操作复杂，维护困难，而且最关键的是这些仪器的功能只能由仪器的生产厂家来定义、制造，用户无法根据自己的需求定义、更新、扩展仪器的功能。鉴于这种局限性，本文研究利用虚拟仪器技术在计算机上设计实现传统2M数字传输分析仪的各项功能。
与传统的分析仪相比，他具有分析功能强大、灵活，图形化界面友好、操作直观方便，开发设计周期短、费用低，开放性能好等优点。 1 系统总体设计方案 虚拟仪器是20世纪80年代开始兴起的一项新技术，是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟仪器面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器在结构上由通用仪器硬件平台和软件平台两大部分构成：通用仪器硬件平台，包括计算机和I/O接口设备；软件平台，包括应用程序和I/O接口仪器驱动程序。 结合虚拟仪器的结构和传统数字传输分析仪的功能需求，基于虚拟仪器的2M数字传输分析系统的总体结构框架图如图1所示。
2 系统硬件设计 2M数字传输分析系统的硬件平台是由计算机和I/O接口设备组成，由于计算机是现成设备，因此系统需要设计的只是I/O接口设备，即系统的检测模块。 检测模块的功能是接收和发送通信线路中2 Mb/s的PCM信号，并从中检测到误码和告警状态。
由于他的绝大部分功能都可由芯片DS21354实现，因此系统的硬件部分就是围绕DS21354来设计。 在本系统的检测模块中，DS21354与ISA总线的连接是设计的核心部分。
只有这个部分完成了，系统才可以在下级和上级之间传送数据信号、地址信号和控制信号，从而才能使整个虚拟系统的实现成为可能。图2给出的是DS21354与ISA总线的连接设计图。
3 系统软件设计 软件是虚拟仪器的核心。本系统采用LabVIEW作为开发工具，他是美国NI公司推出的一种基于C语言的虚拟仪器软件开发工具，为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设计环境。
利用他，设计者可以像搭积木一样，轻松组建一个测量系统和构造自己的仪器面板，而无需进行任何繁琐的计算机代码的编写。 系统的软件设计包括仪器驱动程序的设计和系统应用程序的设计。
3.1 仪器驱动程序设计 LabVIEW提供了各种图形化驱动程序，可以方便地实现对各种总线的I/O接口设备的驱动。但是，LabVIEW提供的图标功能是有限的，对非NI公司的数据采集卡，设计者就需要自己来开发驱动程序，本系统即是如此。
LabVIEW为这些不属于NI公司的数据采集设备的驱动提供了两种开发方式： （1）利用端口操作图标In Port.vi和OutPort.vi开发设备驱动程序 LabVIEW中有两个可直接访问底层设备的图标，即In Port.vi和OutPort.vi。这两个图标可以完成从设备的物理地址直接读取和输出数据的功能。
（2）采用LabVIEW提供的CIN(Code InterfaceNode)图标开发这个系统的驱动程序 LabVIEW在Advanced子模板上提供了一个可以和C语言接口的图标CIN，可以方便的实现在LabVIEW中引入C语言编写的驱动程序源代码。 3.2 系统应用程序设计 由于虚拟仪器在外观上只是利用计算机显示器的显示功能来模拟显示传统仪器的控制面板，因此在设计系统的应用程序上，要和传统的数字分析仪的功能保持一致。
参考传统分析仪的各项功能，系统的软件结构框图如图3所示。 根据系统软件结构框图，在用LabVIEW具体实现时，面板设计在布局上可分为4个部分：主体控键部分、主显示菜单部分、状态告警部分、参数设置部分。
主体控键部分完成系统的开关、运行停止功能。 主显示菜单部分 显示图2分析显示模块下测试分析的结果和系统的实时帮助。
考虑显示的部分较多，为节省面板空间，可以采用二级菜单的方式测试分析和实时帮助为第一级菜单；各种测试结果在测试分析下作为第二级菜单显示。 状态告警部分 主要完成对线路信号中出现的异常进行告警，以及一些信号状态的显示。
参数设置部分 是对一些测量进行设置选择和下层控制，主要有：信号选择、告警插入、测量接入方式、图形测试、工作方式、信号码型、差错插入。 用LabVIEW设计的虚拟仪器可脱离LabVIEW开发环境，最终用户看见的是和实际仪器相似的操作面板。
图4是系统的主界面以及误码显示结果。 4 结语 本文开发的2 M数字传输分析系统，基于普通微机和I/O接口设备的硬件基础，采用国际流行的“虚拟仪器”概念，应用LabVIEW为开发工具。
因此系统不仅能完成传统数字分析仪的检测、分析等功能，而且图形化界面友好、操作方便，具有优良的开放性、可扩展性和可维护性。 参考文献 [1]刘君华，贾惠芹.虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW教程[M].西安：西安电子科技大学出版社，2001. [2]姚雁南，薛钧义.微型计算机原理[M].西安：西安电子科技大学出版社，1998. [3]陕西硅谷通信.SGT-1。
4.基于LABVIEW的虚拟频谱仪设计
本文详细介绍了虚拟频谱分析仪的设计和实现。这个虚拟仪器是基于图形化编程语言—LabVIEW而编写的，可以执行在线测量和离线处理，包括数据采集、显示、进行时域分析、频域分析和数据存储等功能。同时，这个虚拟仪器具有友好的人机界面。
随着微电子技术、计算机技术、网络通信技术和软件技术的高速发展，传统的仪器开始向计算机化的方向发展。虚拟仪器（VI） 概念的产生正是基于这样一种技术背景。虚拟仪器是指具有虚拟仪器面板的个人计算仪器。它利用软件在微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各种软件处理。通过软件编写及硬件配置，虚拟仪器可以实现完全由用户自己定义、适合不同应用环境和对象的各种功能.
我们已经做过这个课题了
可以和我们互相交流。..
5.虚拟仪器的设计方案
1 虚拟仪器系统的构成虚拟仪器由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。
其中，硬件设备与接口可以是各种以PC为基础的内置功能插卡、通用接口总线接口卡、串行口、VXI总线仪器接口等设备，或者是其它各种可程控的外置测试设备，设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序，虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的仪器系统进行通讯，并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作元素相对应的各种控件。用户用鼠标操作虚拟仪器的面板就如同操作真实仪器一样真实与方便。
1.1 虚拟仪器系统的硬件构成虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件。计算机硬件平台可以是各种类型的计算机，如台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。
它管理着虚拟仪器的软件资源，是虚拟仪器的硬件基础。因此，计算机技术在显示、存储能力、处理器性能、网络、总线标准等方面的发展，导致了虚拟仪器系统的快速发展。
按照测控功能硬件的不同，VI可分为DAQ、GPIB、VXI、PXI和串口总线五种标准体系结构，它们主要完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换。1.2虚拟仪器系统的软件构成测试软件是虚拟仪器的主心骨。
NI公司在提出虚拟仪器概念并推出第一批实用成果时，就用软件就是仪器来表达虚拟仪器的特征，强调软件在虚拟仪器中的重要位置。NI公司从一开始就推出丰富而又简洁的虚拟仪器开发软件。
使用者可以根据不同的测试任务，在虚拟仪器开发软件的提示下编制不同的测试软件，来实现当代科学技术复杂的测试任务。在虚拟仪器系统中用灵活强大的计算机软件代替传统仪器的某些硬件，特别是系统中应用计算机直接参与测试信号的产生和测量特性的分析，使仪器中的一些硬件甚至整个仪器从系统中消失，而由计算机的软硬件资源来完成它们的功能。
虚拟仪器测试系统的软件主要分为以下四部分。1.2.1仪器面板控制软件仪器面板控制软件即测试管理层，是用户与仪器之间交流信息的纽带。
利用计算机强大的图形化编程环境，使用可视化的技术，从控制模块上选择你所需要的对象，放在虚拟仪器的前面板上。1.2.2数据分析处理软件利用计算机强大的计算能力和虚拟仪器开发软件功能强大的函数库可以极大提高虚拟仪器系统的数据分析处理能力，节省开发时间。
1.2.3仪器驱动软件虚拟仪器驱动程序是处理与特定仪器进行控制通信的一种软件。仪器驱动器与通信接口及使用开发环境相联系，它提供一种高级的、抽象的仪器映像，它还能提供特定的使用开发环境信息。
仪器驱动器是虚拟仪器的核心，是用户完成对仪器硬件控制的纽带和桥梁。虚拟仪器驱动程序的核心是驱动程序函数/VI集，函数/VI是指组成驱动的模块化子程序。
驱动程序一般分为两层，底层是仪器的基本操作，如初始化仪器配置仪器输入参数、收发数据、查看仪器状态等。高层是应用函数/VI层，它根据具体测量要求调用底层的函数/VI。
1.2.4通用I/O接口软件在虚拟仪器系统中，I/O接口软件作为虚拟仪器系统软件结构中承上启下的一层，其模块化与标准化越来越重要。VXI总线即插即用联盟，为其制定了标准，提出了自底向上的I/O接口软件模型即VISA。
作为通用I/O标准，VISA具有与仪器硬件接口无关性的特点， 即这种软件结构是面向器件功能而不是面向接口总线的。应用工程师为带GPIB接口仪器所写的软件，也可以于VXI系统或具有RS232接口的设备上，这样不但大大缩短了应用程序的开发周期，而且彻底改变了测试软件开发的方式和手段。
2 虚拟仪器系统软面板的设计标准虚拟仪器软面板是用户用来操作仪器，与仪器进行通信，输入参数设置，输出结果显示的用户接口。其设计准则是：（1） 按照VPP规范设计软面板，使面板具有标准化、开放性、可移植性。
（2） 根据测试要求确定仪器功能。根据测试任务确定仪器软面板具体测试、测量功能，开关、控制等设置要求。
（3） 用面向对象的设计方法设计软面板。按照面向对象的设计思想，一个虚拟仪器集成系统由多个虚拟仪器组成，每个虚拟仪器均由软面板控制。
软面板由大量的虚拟控件组成。3 虚拟仪器系统的组建方案在虚拟仪器系统的组建方案，主要包括底层硬件、软硬件接口、应用程序以及驱动程序的设计与开发。
3.1 制定所设计仪器的接口形式如果仪器设备具有RS-232串行接口，则直接用连线将仪器设备和计算机的RS-232串行口连接即可。如果是GPIB接口，需要额外配备一块GPIB-488接口板，将接口板插入计算机的ISA插槽，建立起计算机与仪器设备之间的通信桥梁。
如果使用计算机来控制VXI总线设备，则需要配置一块GPIB接口卡，通过GPIB 总线与VXI主机箱零槽模块通信。零槽模块的GPIB-VXI翻译器将GPIB 的命令翻译成VXI命令并把各模块返回的数据以一定的格式传回主控计算机。
DAQ数据采集卡是基于计算机标准总线的，因此可以将数据采集卡直接插到计算机的插槽上。3.2 开发硬件采集卡一种典型的数据采集卡组成包括，先用传感器把非电的物理量转变成模拟电量，采样/保持器可以保持信号，实现对瞬时信号进行采集，以便ADC进行数字转换，提高。