基于LabVIEW的信号发生器的设计文献综述

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1、文献综述基于LabVIEW的信号发生器的设计1前言部分（阐明课题的研究背景和意义）信号发生器作为科学实验必不可少的装置，被广泛地应用到教学、科研等各个领域。高等学校特别是理工科的教学、科研需要大量的仪器设备，例如信号源、示波器等，常用仪器都必须配置多套，但是有些仪器设备价格昂贵，如果按照传统模式新建或者改造实验室投资巨大，造成许多学校仪器设备缺乏或过时陈旧，严重影响教学科研。如果运用虚拟仪器技术构建系统，代替常规仪器、仪表，不但可以满足实验教学的需要、节约大量的经费、降低实验室建设的成本，而且能够提高教学科研的质量与效率。虚拟仪器的出现给现代测试技术带来

2、了一场革命，虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，是两门学科的最新技术的结晶，融合了计算机接口技术、仪器原理和技术、测试理论、多样化、高速总线技能化、模块化和网络化，体现出低成本、多功能、应用灵活、操作方便等优点，在很多领域大有取代传统仪器的趋势，成为当代仪器发展的一个重要方向，并受到各国企业界的高度重视[1]。虚拟仪器良好的软件编程环境给用户提供了一个能充分发挥自己想象力和才能的空间，可根据用户自己的设想及需求，通过编程来设计和组建自己的仪器系统。虚拟仪器可以由用户自行设计和定义，这彻底打破了传统仪器只能由生产厂家设计定义、用户无法改变的模式

3、。在硬件平台确立之后，是由软件而不是硬件来决定仪器的功能，虚拟仪器可通过改变软件设计结构的方法来适应不同的需求，它的功能灵活、开放，容易与其他外设和网络相连，可以轻易地构成更大的系统，技术更新周期短，可随着计算机技术的发展和用户的需求进行仪器与系统的升级，在灵活组态和性能维护等多个方面都有着传统仪器无法比拟的优点，且收效大，投入少[2]。编程对工程技术人员来说可能会比较麻烦，LABVIEW软件用图形编程语言，简单直观、操作容易。用户使用LABVIEW可以随意创建程序，并把它当作子程序调用，以创建更复杂的程序，且调用的层次没有限制。LABVIEW这种创建和

4、调用子程序的方法，使创建的程序结构模块化，更易于理解、调试和维护。同时，LABVIEW能够虚拟很多常规仪器，通过计算机仿真完成不同的功能，这样既可节省设备投人的开支，又提高了效率。因此，基于LABVIEW实现多功能信号发生器具有重大意义[3]。2主题部分（阐明课题的国内外发展现状和发展方向，以及对这些问题的评述）随着当今微电子技术、计算机技术、软件网络技术的飞速发展，新的测试理论、测试方法以及测试领域新仪器结构不断的出现,在测试技术与计算机深层次融合中出现了一种全新的仪器结构——虚拟仪器,这一概念最先由美国国家仪器公司(NatinalInstrument

5、s，NI)在1986年提出的,之后便一直成为发达国家自动测控领域的研究热点和应用前沿[4]。虚拟仪器这一概念在很多文献中都有介绍,所谓虚拟仪器（VirtualInstrument，VI），是指在以计算机为核心的硬件平台上，由用户使用软件平台来设计定义，具有由计算机显示器显示虚拟面板，其大部分测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。它是由测量仪器技术、总线技术和计算机技术等共同孕育的一种全新的仪器技术。其突出特点是打破了传统仪器的封闭性,把仪器的绝大部分硬件变成计算机上的软件，用户可以自行设计、自行定义、自行组建自己需要的仪器,并可将组建的多种仪器存放

6、在计算机的仪器库中，配以传感器和数据通讯卡，构成性能、功能、外观和操作方式都和传统仪器相同或超过传统仪器功能的新型概念仪器系统[5]。其实质就是利用计算机强大的软件功能利用相应接口设备来完成信号的采集、输入/输出，从而完成各种仪器功能。“虚拟”的含义有二：(1)虚拟仪器的面板是虚拟的，它只不过是由计算机模拟而已。而传统仪器面板上的器件都是实物。(2)虚拟仪器的测量功能大部分是由软件来完成。虚拟仪器是在以个人计算机为核心组成的硬件平台支持下，通过软件编程来实现仪器的功能。虚拟仪器与传统仪器之比较：①虚拟仪器具有可变性、多层性、自创性的面板，而传统仪器的面板

7、一经制造完成便不可更改。②虚拟仪器融合计算机强大的硬件资源，突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制，大大增强了传统仪器的功能③虚拟仪器的性能、功能、指标可以由用户根据需要由软件来定义修改,而传统仪器一经设计、制造完成后,就很难改变。④虚拟仪器具有开放的、标准的、功能强大的接口总线、板卡及相应的应用软件，为虚拟仪器的数据采集和接口控制提供强大的支持。⑤虚拟仪器的硬、软件都具有开放性、模块化、可重复使用及互换性等特点⑥虚拟仪器具有成本低、开发周期短、维护方便、易于集成应用的特点。决定虚拟仪器具有传统仪器不可能具备的特点的根本原因在于“虚拟仪器的关键

8、是软件”。虚拟仪器与传统仪器相比，有四大优势：性能高、扩展性强、开发时间少和完美