基于labview多功能函数信号发生器设计毕业论文设计

基于labview多功能函数信号发生器设计毕业论文设计内容摘要：

机和信号处理技术，极大地促进了数字技术在电子测量仪器中的应用，逐步取代使原来的模拟信号处理数字信号处理，从而扩大了仪器的信号处理能力的发展提高测量精度，精度，和改变的信号的模拟信号处理，克服了许多缺点，按照数字信号发生器的发展速度。 其基本原理如图 22所示。 键 盘 显 示 控 制 芯 片 D / A 转 换 电 路波 形 发 生 电路信 号 输 出信 号 采 集图 22 信号发生器基本原理框图 湖北理工学院毕业设计（论文） 9 信号发生器被广泛使用的品种。 首先，该信 号发生 器可分为通用和专用两类，对于特定的测量对象，如电视信号的发生器 ，等开发的专用信号发生器， 但是遗憾的是，这些 的特性而受到限制的要求 ，因为测量的时候要考虑到对象。 其次，在信号发生器的输出波形可分为，脉冲波信号发生器，函数发生器 ，还有经常见到的正弦波发生器。 再次，根据频率的方法，可以分为 2种共振法和合成。 一般传统的信号发生器采用共振法，即具有频率选择性的电路，以获得所需的频率，以产生正弦振荡。 信号发生器工作原理 本论文用到的函数发生器部分组成有一下的这些 ：输出频率控制窗口 (包括频率显示 单位 )，频率倍成控制，仪器控制按钮，波形选择，方波占空比调节，频率微调按钮，直流偏置，输出波形幅度控制按钮。 频率微调范围： O． 1— 1 Hz；输出波形幅度： 0— 10V；方波占空比： 0— 100％；直流偏置：一 10— 10V。 此外，许多修改组件，例如电压控制面板输入，输入计数，同步输出，电压输出。 使用这些修改后的元素，以增加仪器的美观性，并尽可能符合实际使用的仪器接口的目的。 设计是一个虚拟信号发生器的功能，通过软件，信号从一个特定的虚拟仪器发出的波形显示在大家面前表现。 虚拟仪器由用户设计定义，具有虚拟面板，测试功能由测试软件的核心功能的计算机。 虚拟仪器软件的硬件实现的功能的关键，“软件乐器。 此应用程序的虚拟仪器开发平台 LabVIEW 开发了一个多功能虚拟信号发生器，延长信号发生器和分析的计算能力，并降低价格的仪器和提高仪器的多功能性，波形显示，存储，和多个测量参数的自动显示，自动计算出的相位差函数。 虚拟函数信号发生器的前面板 函数信号发生器前面板包括下面的内容，如图 22 中所示的前面板：仪器控制按钮，其输出频率的控制窗口（包括频率显示单元），控制的频率倍，公式来选择波形选 择（ AM波， DSB 波），频率微调， DC偏移，偏移，初始阶段，采样信息，频谱分析，调节占空比的方波输出波形的幅度控制按钮。 频率调谐范围： 至 1 赫兹的直流偏压： 10〜 10V 的方波，占空比： 0〜 100％，输出波形的振 湖北理工学院毕业设计（论文） 10 幅： 0〜 此外，许多修改的组件，例如电压控制面板输入，输入计数，同步输出，电压输出。 使用这些修改后的元素，以增加仪器的美观性，并尽可能与真正的乐器和用户界面相一致的目的。 图 23 基于 labvIEW 函数信号发生器的前面板 函数信号 发生器的程序框图 该程序框图的主要部分 （ 1）控制启动和停止的 Case 条件结构； （ 2）偏移量控制模块； （ 3）频率控制模块； （ 4）幅度控制模块； （ 5）常用波形（正弦波，方波，三角波，公式波形）控制模块； （ 6）特殊波形（ AM波， DSB 波）控制模块； （ 7）相位控制模块； （ 8）占空比控制模块； （ 9）采样信息控制模块； （ 10）频谱分析模块； （ 11）其他的线路及模块。 湖北理工学院毕业设计（论文） 11 第 3 章 虚拟函数信号 发生器开发平台 Labview Labview 简介 LabVIEW 是一种程序开发环境，由 美国 国家仪器（ NI）公司研制开发的，类似于 C 和 BASIC 开发环境，但是 LabVIEW 与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而 LabVIEW 使用的是图形化编辑语言 G 编写程序，产生的程序是框图的形式。 LabVIEW 是一种图形化的编程语言开发环境，它是由工 业界，学术界和研究实验室所接受，作为一个标准的数据采集和仪器控制软件广泛。 LabVIEW 集成了与满足 GPIB、 VXI、 RS232 和 RS485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。 它还内置 TCP / IP， ActiveX软件标准的库函数，方便应用。 这是一个强大而灵活的软件。 它可以很容易建立自己的虚拟工具，图形界面使得编程和使用过程中的趣味性。 LabVIEW 提供了大量的传统仪器（如示波器，万用表）类似的控件，可以用来轻松创建用户界面的外观。 LabVIEW 目前使用图标和连接中的用户界面，可以通过编程来控制前面板对象。 这是图形的源代码，也被称为 G码。 LabVIEW图形化的源代码的方式类似的流程图，它也被称为程序框图代码。 LabVIEW 中信号处理与分析 数字信号是在我们身边随处可见。 由于数字信号具有优势，高保真，低噪音，便于信号处理，已被广泛使用，如电话公司使用数字信号来传输语音，广播，电视和高保真音响系统正在逐步数字化。 太空中的卫星测得的数据的数字信号的形式被发送到地面站。 一个遥远的星球上的照片和外部空间，还采用了数字处理，去除干扰，获取有用信息的方法。 经济数据方面，人口普查的结果，股市价格可以是数字信号的一种形式。 之前，在计算机中的模拟信号处理，数字信号处理，因为具有如此多的优点，他们往往先转换成数字信号。 本章介绍了数字信号处理的基本知识，并介绍所带来 数以百计的数字信号处理和分析 VI LabVIEW 分析软件库。 目前，对于实时的分析系统，高速浮点算术运算和数字信号处理已变得日益重要。 这些系统被广泛地应用到生物医学数据处理，语音识别系统，数字音频和 湖北理工学院毕业设计（论文） 12 图像处理等不同领域。 数据分析的重要性，是无法从刚立即收集的数据中得到有用的信息，如下所示。 必须要消除噪声，正确的设备故障和破坏的数据，或对环境的影响，如温度和湿度补偿。 LabVIEW 中函数信号模块 1. 选择函数 图 31 选择函数模块 依据 s 的值，返回连线至 t输入或 f 输入的值。 s 为 TRUE 时，函数返回连线至t的值。 s为 FALSE 时，函数返回连线至 f的值。 连线板可显示该多态函数的默认数据类型。 VI 32 正弦波产生模块 生成含有正弦波的波形。 正弦波形详细信息 ： 如 Y 序列表示正弦波，则该 VI依据下列等式生成波形。 y[i] = amp sin(phase[i]) ， i = 0, 1, 2, „, n – 1， amp = 幅值， n = 采样数 (s)，相位 [i]为： 初始相位 + 频率 i/Fs 3. 方波波形 VI 湖北理工学院毕业设计（论文） 13 图 33 方波产生模块 生成含有方波的波形。 ，（ duty) pmod pmod = p modulo ， duty = 占空比 (%)，相位 [i]为： 初始相位 + 频率 i/Fs 三角波 VI 图 34 三角波产生模块 生成含有三角波的波形。 三角波形详细信息 如 Y 序列表示三角波，则该 VI依据下列等式生成波形。 y[i] = amp tri(phase[i]) ， i = 0, 1, 2, „, n – 1， amp = 幅值， n = 采样数 (s)， tri[p]为： 2 pmod/ ， 0 pmod 或 2 (1 – pmod/)， pmod 或 2 (pmod/ – )， pmod 湖北理工学院毕业设计（论文） 14 pmod = p modulo ，相位 [i]为： 初始相位 + 频率 i/Fs 锯齿波形详细信息 如 Y 序列锯表示齿 波，则该 VI依据下列等式生成波形。 y[i] = amp 锯齿波形（相位 [i]）， i = 0, 1, 2, „, n – 1， amp = 幅值， n = 采样数 (s)，锯齿波形（相位 [i]）为： pmod/， 0 pmod 公 式波形 VI 35 公式波产生模块 通过公式字符串指定要使用的时间函数，创建输出波形。 均匀白噪声波形 VI 36 白噪声产生模块 生成均匀分布的伪随机波形，值在 [– a:a]之间。 a 是幅值的绝对值。 频谱测量 Express VI 进行基于 FFT 的频谱测量（例如，信号的平均幅度频谱、功率谱、相位谱）。 湖北理工学院毕业设计（论文） 15 第 4 章 多功能虚拟函数信号发生器设计 了解了论文题目之后，我们回去查阅了大量的相关资料。 设计定型的总 体思路。 Labview 软件设计过程中是第一个设计的框图，然后前面板设计。 首先，我们需要确定函数信号发生器可以产生一个总的波形，然后如何实现各种波形和交换。 最后，还有一个如何控制波形生成。 灵感来自一些我们需要的信息，以解决一共只有 4 个问题： 波形选择 ：我们用相关的函数信号发生器，根据仪器的功能，能产生多种波形，但我们需要的是一个波形，它是必要做好信号功能之间切换。 条件下的结构是最好的选择。 我可以添加一个以上的条件分支的情况下结构，特定的数据类型代表不同的波形。 条件端口 加一个 [文本下拉列表 ]，输入每 个波形（你必须标记条件分支的一个一一对应），这样的情况下结构，可以实现选择的波形。 信号 generator：有许多方法来产生各种波形。 这样的公式写入的模拟信号的产生，以及函数生成。 但最简单的方法是使用信号处理功能调色板 ]子选板 [波形产生正弦波 ]，。