虛擬示波器的研究與設計.pdf

1、虛擬儀器是一種功能意義上的儀器，由個人計算機、儀器硬件及應用軟件組成，由儀器硬件采集外部信號，通過軟件編程來實現(xiàn)儀器的顯示及測量等功能。 本課題設計的虛擬示波器以圖形化編程工具Labview為軟件開發(fā)平臺，配以數(shù)據(jù)采集卡KPCI-3110，研究設計了虛擬示波器，相比傳統(tǒng)的示波器，在功能使用上有了很大的提高，具有性能價格比高，功能易擴展、開發(fā)周期短等特點。 在課題研究中本人主要負責數(shù)據(jù)采集卡的選擇安裝，配置及調(diào)試，并根據(jù)課

2、題的需要從功能的角度自己設計了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括信號調(diào)理的放大部分、A/D轉(zhuǎn)換、總線接口等；數(shù)據(jù)處理與測量的算法的研究與應用，提出了提高測量精度的方法，在一定程度上改善了系統(tǒng)的功能和測量精度；與傳統(tǒng)示波器相比，增加了許多功能，如：數(shù)據(jù)的多參數(shù)測量，功率譜，頻譜分析和存儲波形等功能。 本論文首先介紹了虛擬儀器技術(shù)及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，分析了本課題的研究意義；然后從硬件，軟件兩個部分概述了虛擬示波器的總體組成方案及軟件專用開發(fā)平臺La

3、bview，并提出了測量頻率的算法和提高測頻精度的方法；接著從功能設計的角度提出了虛擬示波器的硬件系統(tǒng)的設計方案，包括前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換、總線接口等；以模塊化設計思路，用圖形化編程工具Labview設計了各種部分的程序。包括：數(shù)據(jù)采集模塊，參數(shù)測量模塊，時基/幅值控制模塊，頻譜分析模塊，加窗與濾波模塊，波形顯示模塊，存儲模塊等；最后，總結(jié)了虛擬示波器的研究，分析了系統(tǒng)的性能特點，經(jīng)測試，該虛擬示波器具有功能全、精度高，性價比好，有一