畢業(yè)論文標(biāo)準(zhǔn)WORD格式排版62頁 23308字

摘 要

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，儀器工業(yè)正在經(jīng)歷一場巨變。計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理和顯示能力，使它可以在數(shù)據(jù)采集、分析和表達(dá)中的任意一個(gè)方面提升儀器的性能。以虛擬儀器為代表的新型儀器改變了傳統(tǒng)儀器的思想，它們充分利用了計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的軟硬件資源，把計(jì)算機(jī)技術(shù)和測量技術(shù)緊密結(jié)合起來，是融合了電子測量、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新型測量儀器，由于成本低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。

本文介紹了虛擬儀器的基本框架和總體設(shè)計(jì)思想。在此基礎(chǔ)上，提出了了基于PC聲卡的虛擬示波器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。文中重點(diǎn)講解了該簡易虛擬示波器各模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)采集和處理、觸發(fā)控制、波形顯示、參數(shù)測量、頻譜分析、波形存儲(chǔ)以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等模塊，并給出了具體的設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。論文最后對(duì)虛擬示波器進(jìn)行了系統(tǒng)測試和性能分析，達(dá)到了預(yù)先的設(shè)計(jì)要求。

本設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是成本低。該簡易示波器的Y軸通道采用計(jì)算機(jī)中的聲卡，它具有16位的轉(zhuǎn)換精度和44.1KHz的采樣頻率，致使本虛擬示波器可以達(dá)到20K左右的模擬帶寬，適合低頻(0～20KHz)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用場合。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器；虛擬示波器；聲卡；波形顯示

Design of Virtual Oscilloscope

Abstract

The instrumentation industry is undergoing a variety of exciting changes as a result of the development of PC, The PC revolution has equipped users with powerful processing and display capabilities of their own. The computer can enhance instrument functionality in any of the three areas-data acquisition, analysis, and presentation. Virtual instrument (VI) changed the ideas of traditional instrument and made full use of the powerful resources of computer. It is a new-style instrument that combines the technologies of electronic measurement, signal processing, computer and network. It has been used widely because of lower cost and convenient application.

This thesis introduces the basic framework and design ideas of virtual machines. On this basis, present a virtual oscilloscope-based PC sound card in the system design. The article focuses on the simple virtual oscilloscope modules of the detailed design, including data collection and processing, trigger control, waveform display, measuring parameters, spectrum analysis, waveform storage and coordinates conversion modules, and given specific design methodology and experimental results. Finally this paper tests system and analyses performance to the virtual oscilloscope, meet pre-design requirements.

The most important feature of this design is low cost. Easy access of the oscilloscope Y axis uses the computer card, which has 16 spaces and the conversion accuracy of the sampling frequency of 44.1KHz, has resulted in the virtual oscilloscope can reach around 20K analog bandwidth, suitable for low frequency (0~20KHz) data collection application occasions.
Keywords: Virtual Instruments; Virtual Oscilloscope; Sound Card; Waveform Display


目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 IV
第1章 緒 論 1
1.1 虛擬儀器 1
1.1.1 虛擬儀器的概述 1
1.1.2 虛擬儀器的概念 2
1.1.3 虛擬儀器的基本結(jié)構(gòu)和類型 3
1.2 虛擬儀器的發(fā)展 5
1.3 本文的研究內(nèi)容 8
第2章 虛擬示波器的基本原理 10
2.1 示波器的基本原理 10
2.1.1 示波器波形顯示原理 10
2.1.2 通用示波器的組成部分 11
2.2 數(shù)字示波器的基本原理 12
2.2.1 數(shù)字示波器基本原理 12
2.2.2 數(shù)字示波器基本方框圖 13
2.3 虛擬示波器的工作原理 14
第3章 虛擬示波器的設(shè)計(jì) 17
3.1 虛擬儀器的創(chuàng)建過程 17
3.2 設(shè)計(jì)方案的比較 18
3.2.1 軟件比較 18
3.2.2 聲卡采集數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 20
3.3 LabVIEW中有關(guān)聲卡函數(shù)簡介 26
第4章 軟件模塊設(shè)計(jì) 28
4.1 LabVIEW簡介 29
4.1.1 G語言簡介 29
4.1.2 LabVIEW程序組成 30
4.2 數(shù)據(jù)采集與處理模塊 31
4.3 觸發(fā)控制模塊 34
4.3.1 觸發(fā)控制模塊 35
4.3.2 子程序模塊 36
4.3.3 子子程序模塊 37
4.4 波形顯示模塊 39
4.5 測量模塊 41
4.6 頻譜分析模塊 42
4.7 波形暫停與存儲(chǔ)模塊 43
4.8 坐標(biāo)移動(dòng)功能模塊 44
4.9 小結(jié) 45
第5章 性能測試與分析 47
5.1 控制面板 47
5.2 示波器的性能指標(biāo) 47
5.3 波形顯示實(shí)驗(yàn) 48
5.4 小結(jié) 51
第6章 結(jié)束語 52
參考文獻(xiàn) 54
致 謝 56