基于虚拟仪器的数据处理软件平台设计
如何利用LabVIEW进行数据采集与处理
如何利用LabVIEW进行数据采集与处理LabVIEW是一种流程图编程语言，专门用于控制、测量和数据采集等应用领域。
它的易用性和功能强大使得许多科研、工业和教育机构都广泛采用LabVIEW进行数据采集与处理。
在本文中，我将介绍如何利用LabVIEW进行数据采集与处理的基本步骤和技巧。
一、准备工作在开始数据采集与处理之前，首先需要进行准备工作。
这包括安装LabVIEW软件、连接传感器或测量设备、配置硬件设备和安装相关驱动程序等。
确保LabVIEW软件和硬件设备都能正常工作。
二、建立数据采集程序1. 打开LabVIEW软件，在工具栏上选择"新建VI"，创建一个新的虚拟仪器（VI）。
2. 在Block Diagram窗口中，选择相应的控件和函数，用于实现数据采集的功能。
例如，使用"DAQ Assistant"控件来配置和控制数据采集设备。
3. 配置数据采集设备的参数，如采集通道、采样率、触发方式等。
根据实际需求进行设置。
4. 添加数据处理的功能模块，如滤波、去噪、采样率转换等。
这些模块可以根据数据的特点和需要进行选择和配置。
5. 连接数据采集设备和数据处理模块，确保数据能够流畅地进行采集和处理。
6. 运行程序进行数据采集，可以观察到数据随着时间的推移不断变化。
三、数据可视化与分析1. 在LabVIEW软件中，使用图形化的方式将采集到的数据可视化。
例如，使用波形图、数值显示等控件显示数据结果。
2. 利用LabVIEW提供的分析工具，对采集到的数据进行进一步的统计和分析。
例如，计算均值、标准差、峰值等。
3. 根据需要，将数据结果输出到其他文件格式，如Excel、文本文件等，以便进一步处理和分析。
四、数据存储与导出1. 在LabVIEW中，可以选择将数据存储到内存中或者存储到文件中。
存储到内存中可以方便实时访问和处理，而存储到文件中可以长期保存和共享数据。
2. 使用适当的文件格式和命名方式，将数据存储到本地磁盘或者网络存储设备中。
基于LabVIEW的数据采集与多功能分析系统设计
2、输出界面：输出界面负责将系统的处理结果展示给用户。常见的输出界 面包括图形界面、文本界面和声音界面等。为了提高用户体验，输出界面应该具 有直观、清晰的展示效果。
3、操作界面：操作界面是用户与系统进行交互的主要途径。为了方便用户 使用，操作界面应该具有一致性、可学习性和可操作性。同时，操作界面也应该 具有错误提示和帮助功能，以引导用户正确使用系统。
基于LabVIEW的数据采集与多功能 分析系统设计
目录
01 引言
03 多功能分析系统
02 数据采集
04
输入、输出及操作界 面
目录
05 虚拟仪器技术
07 参考内容
06 结论
引言
在科学研究、工业生产、医疗诊断等领域，数据采集与多功能分析系统的地 位日益重要。它作为一种便捷、高效的计算机测控方法，可以迅速准确地获取和 处理数据，为各行业的决策提供有力支持。本次演示将介绍一种基于LabVIEW的 数据采集与多功能分析系统设计，旨在满足多种应用场景的需求。
在数据处理方面，我们采用了多种算法和技术手段，如滤波、去噪、归一化 等，以得到更为准确的实验数据。此外，我们还通过数据库连接器将实验数据保 存到本地数据库中，以便后续的数据处理和分析。
系统测试
为了验证本系统的性能和可靠性，我们进行了多种测试方案和技术手段。首 先，我们对硬件设备进行了测试，确保其兼容性和稳定性。然后，我们对数据采 集程序进行了测试，验证了其数据采集和处理的能力。同时，我们还对数据存储 模块进行了测试，确认了其数据保存和读取的正确性。
结论
本次演示基于LabVIEW的数据采集与多功能分析系统设计，从数据采集、多 功能分析系统、输入、输出及操作界面等方面进行了详细介绍。该系统具有高效、 灵活、易用等优点，可以广泛应用于科学研究、工业生产、医疗诊断等领域。通 过虚拟仪器技术，可以大大简化系统的硬件电路设计，提高系统的灵活性和可扩 展性。相信在不久的将来，基于LabVIEW的数据采集与多功能分析系统将在更多 领域得到应用和发展。
如何利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真
如何利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种集数据采集、信号处理、仪器控制和虚拟仪器设计于一身的集成开发环境，广泛应用于各个领域的工程实验和测试中。
本文将介绍如何利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真，并提供一些实际案例来说明其应用价值。
一、LabVIEW介绍LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments, NI）于1986年推出的一种图形化编程语言。
与传统的文本编程语言相比，LabVIEW通过将函数块拖拽到界面上并进行连接来组成程序，使得程序的开发更加直观、易于理解。
LabVIEW提供了丰富的工具箱和函数库，可用于数据采集、信号处理、仪器控制和用户界面设计等方面。
二、虚拟仪器设计虚拟仪器是指利用计算机软件和硬件模拟真实仪器的功能。
利用LabVIEW可以轻松地设计各种虚拟仪器，如示波器、信号发生器、频谱分析仪等，用于实现数据采集和信号处理等功能。
LabVIEW提供了众多的仪器模拟器和控件，用户只需简单地拖拽和配置这些组件，即可实现一个功能完备的虚拟仪器。
三、虚拟仪器仿真利用LabVIEW进行虚拟仪器仿真可以帮助用户在设计阶段快速验证算法和性能，并且可以方便地进行多种参数的调整和测试。
LabVIEW提供了灵活且强大的仿真工具，用户可以根据需要配置仿真场景、定义仿真信号和操作流程，并通过动态调整参数和监测仿真结果来完成虚拟仪器的性能评估。
四、LabVIEW在工程实践中的应用1. 数据采集和处理利用LabVIEW可以方便地搭建数据采集系统，并通过各种传感器和硬件设备获取实时数据。
同时，LabVIEW提供了丰富的信号处理函数和算法，可以对采集的数据进行滤波、降噪、频谱分析等处理，从而提取出有效信息。
2. 仪器控制和自动化LabVIEW支持与各类仪器设备的通讯和控制，可以通过GPIB、USB、Ethernet等接口与仪器进行连接，并通过LabVIEW编写程序来实现仪器的自动化控制。
基于虚拟仪器的课程教学训练平台设计
一、引言随着信息技术在现代教学中的大量运用，传统的装备教学方法已经越来越不适应现有教学任务，主要体现在以下两个方面：一是受制于体制或经费原因，军队院校教学装备往往配发不及时，调拨不到位，无法进行实装教学，只能进行理论及图纸化教学，不形象、不生动，教学效果不理想；二是教学方式单调枯燥，实验设备老旧，理论教学还是以教师授课为主，PPT为辅助，知识灌输枯燥乏味，学员参与度不高，动手能力得不到提高，实操技能特别是实际故障诊断排除能力难以得到有效锻炼，课堂授课效果不佳。
随着信息技术的发展，地方各种在线教育平台和MOOC、SPOC等典型教学模式飞速发展，为军事教育带来宝贵机遇。
针对现行教学方法存在的问题，推进军队院校装备课程教学改革，采用信息化技术，建设军校校本教学信息化资源，以信息化促进教育现代化，以教育现代化促进人的现代化，实现装备课程教学信息化，是教育信息化大背景下，符合新时期教学理念、教学方式大变革的必要举措。
由于军校装备教学要求保密的特殊性，大部分装备课程不适合建设外网或者军队内网教学资源，只适合建设基于保密实验室局域网内的在线资源。
鉴于上述情况，利用信息化技术，建设小型SPOC （Small Private Online Course，小规模限制性在线课程）教学资源，构建仿真教学训练平台，是军校装备课程教学适应现代教学信息化的方法之一[１]。
二、虚拟仪器技术对装备教学资源的意义随着装备技术的快速发展，导弹武器装备的技术水平越来越高，所采用的技术越来越先进，装备维修保障也逐渐以预防性维修和保障为主。
而机动导弹部队需要常年在野外环境下遂行自主打击任务。
在这种作战模式下，要求基层作战单元在长时间、任务密集的情况下，能够自主保障，在缺乏工厂、修理厂等支援力量的情况下，能够自主解决大部分装备故障和保障问题。
这就极大地凸显出对操作使用人员操作使用、工作原理、维修保障能力的要求。
虚拟仪器技术（Virtual instrumentation）就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来基于虚拟仪器的课程教学训练平台设计姚跃亭1，2，郭恒光2，余仁波2（1.浙江金华科贸职业技术学院电子信息系，浙江金华321019；2.海军航空大学岸防兵学院，山东烟台264001）［摘要］为了满足军校装备课程的教学需求，依托实验室现有条件，采用虚拟仪器技术，构建了课程教学训练平台，运用虚拟仪器软件开发和多媒体集成等技术手段，集成可自主设定的典型故障案例，实现武器装备上装电气与导弹发射控制原理的可视化、图形化教学，让理论知识从抽象变得直观，将故障排除训练等难以教学的内容变得易于实施，增强学员的学习兴趣，取得了较好的学习效果。
第3章虚拟仪器的软件开发平台
2. 信号的频域分析
频域分析是采用傅立叶变换将时域信号X(t)变换为 频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解 信号的特征；
信号的频域描述：应用傅里叶变换，对信号进行变 换(分解)，以频率为独立变量，建立信号幅值、相 位与频率的关系;
特点：频域描述抽取信号内在的频率组成，信息 丰富，应用广泛。
2.利用NI USB-6009数据采集卡实现数据采集
主要技术指标： 8个模拟通道（14位、48 位kS/s采样速度）； 2路14位模拟输出通道； 12个I/O通道； 1个32位计数器/定时器。
产品通过USB接口供电，不需要任何外接电源。它们均包括用于直接信号 连接可拆卸螺孔端子、用于支持外部设备以及传感器1个参考电压、低噪音高精 度的4层电路板，以及高达±35v的模拟输入过电压保护。
优点:形象、直观 缺点:不能明显揭示信号的内在结构
信号的时域分析举例一相关分析
所谓“相关”是指变量之间的线性关系； 相关性是指信号的相似和关联程度，相关分析不
仅可用于确定性信号，也可用于随机信号的检测、 识别和提取等； 相关分析常用相关函数（自相关函数和互相关函 数）或相关系数来描述； 相关函数和功率谱(密度)是一对傅立叶变换。
1.前面板
前面板是VI的用户界面。创建VI时，通常应 先设计前面板，然后设计程序框图执行在前 面板上创建的输入、输出任务。
2. 程序框图
程序框图是图形化源代码的集合，图形化源 代码又称G代码或程序框图代码。
程序框图由接线 端、节点、连线 和结构等构成。
程序框图对象
程序框图由接线端、节点、连线和结构等构 成:
内容包括:
① 频谱分析：包括幅值谱和相位谱、实部频谱和虚部频谱； ② 功率谱分析：包括自谱和互谱； ③ 频率响应函数分析：系统输出信号与输入信号频谱之比； ④ 相干函数分析：系统输入信号与输出信号之间谱的相关 程度。
labview2018中文版虚拟仪器程序设计自学手册
LabVIEW 2018中文版是一款由美国National Instruments公司推出的虚拟仪器图形化编程软件，它以图形化编程语言的形式，为用户提供了直观、高效、便捷的编程体验。
LabVIEW 2018中文版广泛应用于测试、测量、自动化等领域，是虚拟仪器开发的首选工具。
下面将针对LabVIEW 2018中文版虚拟仪器程序设计自学手册的内容，从五个方面进行回答：一、LabVIEW 2018概述LabVIEW 2018是一款功能强大的图形化编程语言，它基于G语言（Graphics Programming Language）开发，具有可视化、交互性强的特点。
通过使用LabVIEW，用户可以轻松地创建各种虚拟仪器应用程序，如数据采集、仪器控制、数据分析等。
在LabVIEW 2018中，用户可以通过图形化编程块构建程序，并通过连线进行连接，形成各种复杂的应用程序。
二、虚拟仪器设计虚拟仪器是基于计算机技术构建的一种新型仪器设备，它以计算机为核心，通过软件实现对传统仪器的模拟、扩展和升级。
在LabVIEW 2018中，用户可以通过创建虚拟仪器来设计和开发各种测试测量仪器。
在设计虚拟仪器时，用户需要掌握各种VI（虚拟仪器界面）和函数的使用方法，包括数据采集、数据显示、数据存储、数据处理等。
此外，用户还需要根据实际需求选择合适的测量方法和测量指标，确保测量结果的准确性和可靠性。
三、数据采集与处理数据采集是虚拟仪器应用的核心之一，它通过传感器、仪器等设备获取各种测试测量数据。
在LabVIEW 2018中，用户可以通过VI实现数据的采集、转换和存储等功能。
对于数据采集和处理，用户需要了解硬件设备的连接方式和工作原理，并根据实际情况选择合适的传感器和接口。
同时，用户还需要根据测试需求选择合适的测量指标和方法，如波形分析、频率分析等。
在数据处理方面，用户可以使用各种数据处理函数和算法对采集的数据进行加工处理，以满足实际应用的需求。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计实验
基于LabVIEW的虚拟仪器设计实验张巧梅专业：电子信息工程摘要：随着电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域中的应用，新的测试理论、方法以及新的仪器结构不断出现，虚拟仪器也随之出现并得到了很大的发展。
目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一种图形化的编程语言开发环境，LabVIEW也是一种通用编程系统，具有各种各样、功能强大的函数库，包括数据采集、GPIB、串行仪器控制、数据分析、数据显示及数据存储，甚至还有目前十分热门的网络功能，是一个功能强大且灵活的软件。
LabVIEW也有完善的仿真、调试工具，如设置断点、单步等，其动态连续跟踪方式，可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况，并且LabVIEW与其它计算机语言相比，有一个特别重要的不同点：其它计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码行，而LabVIEW采用图形化编程语言--G语言。
关键词 LabVIEW软件虚拟仪器实验设计Abstract: With the electronic technology, computer technology's rapid development in electronic measurement and instrument field of application of testing new theories,Virtual instrument has emerged and obtained very big development.Now in this field，Using a wide range of computer language is the NI company bVIEW is a kind of graphical programming language,of the development bVIEWalso is a kind of common programming system,With various and powerful function,Including data acquisition, GPIB,Serial instrumen t control,Data analysis,Data display and data storage,Even now very popular network function,Is a powerful and flexible software.LabVIEW also have simulation and Debugging tools.If set breakpoint and Single-step etc.The dynamic continuosly,Can continuously and dynamic observations of the data and programs.And with other computer language LabVIEW have a particularly important difference: Other computer language is based on the text of the language code, but LabVIEW using graphical programming language - G language. Keywords: LabVIEW Software Virtual instrument Experiment目录引言 (4)1.虚拟仪器系统概述 (4)1.1．虚拟仪器概念 (4)1.2．虚拟仪器的特点 (4)1.3．虚拟仪器的分类 (5)1.4．虚拟仪器的软件开发环境 (5)2.图形化编程语言LabVIEW (5)2.1．LabVIEW概述 (5)2.2．LabVIEW的使用 (6)3．LabVIEW虚拟仪器实验 (7)3.1．一个虚拟温度报警器 (7)3.1.1．此实验的前面板设置 (7)3.1.2．此实验的程序框设置 (7)3.1.3．结果演示 (13)3.2．一个虚拟示波器 (14)3.2.1．前面板设置 (14)3.2.2．函数程序框图 (19)3.2.3．演示结果 (21)3.3．一个虚拟滤波器 (23)3.3.1．前面板设置 (23)3.3.2程序框设计 (23)3.3.3．运行结果： (25)结束语 (26)参考文献 (27)引言虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器，逻辑分析仪，信号发生器，频谱分析仪等；可集成于自动控制，工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。
初步认识CVI程序设计一个示例
CVI程序设计语言支持标准的控制结构，如顺序、选择和循环等。这些控制结构的使用方式与标准C语言 相同，但CVI提供了更多的工具和函数来简化这些结构的实现。
CVI程序的基本结构
主函数
每个CVI程序都必须包含一个主函数（main()），它是程序的入 口点。主函数可以接受命令行参数，并返回一个整数值作为程
详细描述
CVI程序设计语言在自动化控制领域具有广泛的应用。由于CVI具有高效的性能和实时 性，因此非常适合用于开发需要快速响应和高度可靠性的控制系统。通过使用CVI，开
发者可以轻松地与各种硬件设备进行通信和控制，从而实现自动化生产和管理。
06
CVI程序开发进阶
高级控件和组件的使用
自定义控件
通过继承现有控件或使用第三方控件库，创 建具有特定功能和外观的控件。
控件属性
设置控件的属性，如大小、位置、颜色、字 体等，以满足特定的设计需求。
事件处理
为控件添加事件处理程序，响应用户的操作， 如按钮点击、鼠标移动等。
控件布局
使用布局管理器或手动设置控件位置，实现 界面的合理布局。
多线程和异步编程
线程管理
创建、启动、停止和同步线程，以实现多任务处理。
异步编程
使用回调函数、事件或协程等方式，实现非阻塞性操作。
序的退出状态码。
头文件
CVI程序中经常使用头文件来声明函数原型、定义常量、声 明数据类型等。这些头文件通常以“.h”为扩展名。
源文件
源文件包含程序的实现代码，通常以“.c”为扩展名。每个源 文件可以包含多个函数定义，这些函数可以相互调用以实现程
序的功能。
03
CVI程序设计示例
创建CVI应用程序
创建新项目
基于LabWindowsCVI的网络化虚拟仪器软件系统的设计与实现
2、功能模块设计
2、功能模块设计
系统主要包括数据采集、数据处理、远程控制、数据存储和数据显示等功能 模块。数据采集模块负责从硬件设备中获取数据，数据处理模块对数据进行处理 和分析，远程控制模块实现客户端对服务器的远程控制，数据存储模块将数据保 存到本地或云端，数据显示模块则将数据以图形或数字的形式展示给用户。
一、研究现状
一、研究现状
网络化虚拟仪器软件系统以其独特的优势，在仪器仪表行业中占有重要地位。 但目前，这类系统仍存在一些问题，如实时性不足、可靠性差、远程控制能力有 限等。此外，现有的虚拟仪器软件多基于PC平台，缺乏对嵌入式设备的支持，这 限制了其应用范围。因此，开发一种具有实时性、可靠性和远程控制能力的网络 化虚拟仪器软件系统具有重要意义。
基于LabWindowsCVI的网络化虚 拟仪器软件系统的设计与实现
01 一、研究现状
目录
02 二、系统设计
03 三、系统实现
04 四、系统测试
05 五、系统应用
06 六、结论
内容摘要
随着仪器仪表行业的不断发展，网络化虚拟仪器软件系统逐渐成为研究的热 点。这类系统以其灵活性和扩展性为主要特点，在测试、测量和控制等领域得到 了广泛应用。本次演示基于LabWindowsCVI环境，探讨网络化虚拟仪器软件系统 的设计与
1、代码实现
在LabWindowsCVI环境下，我们使用C++和LabVIEW编程语言实现本系统。其 中，数据采集、数据处理、远程控制和数据显示等功能模块均用LabVIEW编程语 言实现，TCP/IP通信则用C++编程语言实现。
2、界面设计
2、界面设计
界面设计是本系统的一个重要部分，我们采用LabVIEW的图形界面功能，根据 实际需求设计了一套简洁明了的用户界面。界面上包括数据采集、处理、显示、 控制等功能的按钮和指示灯，方便用户进行操作。
基于LabVIEW的数据采集系统的实现
基于LabVIEW的数据采集系统的实现一、本文概述随着科技的飞速发展，数据采集系统在众多领域如工业自动化、环境监测、医疗设备、科研实验等中发挥着越来越重要的作用。
数据采集系统的主要任务是从各种传感器或设备中收集数据，然后对这些数据进行处理、分析和存储，以供后续使用。
为了实现这些功能，需要一个高效、稳定、易于使用的数据采集软件平台。
LabVIEW （Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）作为一种由美国国家仪器（National Instruments，简称NI）公司开发的图形化编程语言，以其直观易用的界面和强大的数据处理能力，在数据采集领域得到了广泛应用。
本文旨在介绍基于LabVIEW的数据采集系统的设计与实现。
文章将首先介绍LabVIEW的基本概念和特点，然后详细阐述数据采集系统的整体架构、硬件组成和软件设计。
在硬件组成部分，将介绍传感器的选择与连接、数据采集卡的功能与配置等；在软件设计部分，将详细介绍如何利用LabVIEW实现数据采集、数据处理、数据存储以及用户界面设计等。
文章还将讨论系统的性能测试与优化，以及在实际应用中的案例分析。
通过本文的阅读，读者可以对基于LabVIEW的数据采集系统的实现有一个全面而深入的了解，从而为相关领域的研发和应用提供有益的参考。
二、LabVIEW概述LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美国国家仪器（National Instruments，简称NI）公司开发的一款图形化编程语言，它采用了图形化的代码块，以数据流编程方式实现各种功能的开发。
相较于传统的文本编程语言，如C、C++或Python等，LabVIEW提供了更加直观、易于理解和学习的编程环境，特别适合于工程师和科学家进行数据采集、仪器控制、自动化测试以及数据分析等应用。
基于LabVIEW的虚拟仪器技术研究与应用
摘要：LabVIEW被认为是虚拟仪器技术最有影响力和发展前景的软件平台。
本文阐述了LabVIEW 虚拟仪器的设计原理，详细介绍了LabVIEW的发展历程和研究进展，并举例介绍其应用现状。
最后对基于LabVIEW虚拟仪器技术的前景做出展望。
关键词:LabVIEW 虚拟仪器发展历程研究进展应用现状1 引言在这个信息技术日新月异的时代，利用计算机和网络等技术对传统产业进行改造已是大势所趋.虚拟仪器技术正是计算机技术及网络通信技术与传统仪器技术融合的产物。
美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）于20世纪80年代中期，首先提出了“软件就是仪器(The Software is the Instrument）"这一虚拟仪器新概念.所谓的虚拟仪器（Virtual Instrument,简称VI)，就是在以计算机为核心所组成的硬件平台上，利用其显示功能虚拟仪器控制面板，测试分析功能由软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器技术充分利用了最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能，一直成为发达国家自动测控领域的研究热点.虚拟仪器的核心是仪器软件化设计理念。
近年来，世界各国的许多大型自动测控和仪器公司均相继研制了为数不少的虚拟仪器开发软件平台，如美国HP公司的HP－VEE与HP－TIG，Tektronix公司的Ez－Test和Tek－TNS，以及HEM Data公司的Snap－Master平台等，但最早和最具影响力的要数NI公司的LabVIEW开发环境。
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,实验室虚拟仪器集成环境）是NI公司推出的具有革命性的图形化虚拟仪器设计平台，它内置信号采集、测量分析与数据显示功能，摒弃了传统开发工具的复杂性，在提供强大测控功能的同时，还保持系统的灵活性，让您可以无缝地集成一套完整的应用方案[1]。
LabView论文
编号毕业论文题目基于LabVIEW的FIR数字滤波器设计学生姓名学号系部信息工程系专业信息工程班级指导教师二〇一〇年六月基于LabVIEW的FIR数字滤波器的设计摘要当前我们正处于数字化时代，数字信号处理技术受到了人们的广泛关注，其理论及算法随着计算机技术和微电子技术的进步得到了飞速的发展，被广泛应用于语音图象处理、数字通信、谱分析、模式识别、自动控制等领域。
数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一，几乎出现在所有的数字信号处理系统中。
设计一个数字滤波器可以有助于我们更好的了解数字信号处理。
本设计所采用的软件是美国NI公司推出的LabVIEW，LabVIEW是一种基于图形化编程语言的开发环境，具有十分强大的数据库。
它为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设计环境，是目前应用最广泛的虚拟仪器开发平台软件之一。
所以，本文选取LabVIEW作为设计数字滤波器的软件。
数字滤波器是指有完成信号滤波处理的功能，用有限精度算法实现的离散时间线性非时变系统，其输入是一组(由模拟信号取样和量化的)数字量，其输出是经过变换的另一组数字量。
相对于模拟滤波器，数字滤波器没有漂移，能够处理低频信号，频率响应特性可做成非常接近于理想的特性。
另外其精度较高，容易集成等，这些特点决定了数字滤波器的应用越来越广泛。
关键词：数字信号处理；数字滤波器；虚拟仪器；LabVIEWDesign of FIR Filter Based on LabVIEWAbstractNowadays we are in the digital time, the technology of digital signal process are paid extensive attention by people. With the development of technology of computer and microelectronics, the theory and arithmetic of digital signal process develop quickly, in some areas such as digital filters which extensively used in audio and video process, digital communications, frequency analysis, autocontrol and so on. Digital filter is one of the most important part of digital signal process, which almost appeared in all digital signal process system. Designing a digital filter could help us understand digital signal process more clearly.The software used in this paper is LabVIEW. LabVIEW is a kind of software based on graphic language, it has a very strong database. It provides a convenient and relaxed designing environment for the VI designer. It is one of the most widely used software. So this paper chooses LabVIEW as designing software.Digital filter is a discrete LIT system which can accomplish the signal filter using finite precision arithmetic, with a group of digital signal input (which are sampled and measured through analog signals) and another group of changed digital signal output. Digital filter is one of the important contents of digital signal process. Compared with analog filter, the digital filter hasn’t excursion, is able to process low frequency signal, the characteristic of frequency response is close to ideal value, with high precision, and easy to integrated. Digital filter will be more useful in the further..Key Words：Digital Signal Process; Digital Filter; Virtual Instrument; LabVIEW目录摘要 (ⅰ)Abstract (ⅱ)引言 (1)第一章绪论 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 课题研究意义 (3)1.3 本论文结构 (4)第二章虚拟仪器介绍 (6)2.1 虚拟仪器 (6)2.2 LabVIEW简介 (6)2.2.1 LabVIEW概述 (7)2.2.2 LabVIEW开发环境 (7)2.2.3 LabVIEW程序设计 (8)2.2.4 LabVIEW程序结构 (8)2.2.5 LabVIEW程序运算形式 (9)2.3 发展现状 (10)第三章数字滤波器原理 (12)3.1 数字滤波器概述 (12)3.2 数字滤波器的定义和分类 (14)3.3 数字滤波器的主要技术指标 (14)3.3.1 特征频率 (14)3.3.2 增益与衰耗 (15)3.3.3 阻尼系数与品质因数 (15)3.3.4 灵敏度 (15)3.3.5 群时延函数 (16)3.4 数字滤波器实现方法 (16)3.5 FIR数字滤波器结构 (19)3.6 总结FIR滤波器的优势 (21)第四章软件实现 (22)前言 (22)4.1 数字滤波器设计步骤 (23)4.2 程序的流程图 (24)4.3 程序的结构图 (25)4.4 FIR滤波模块处理 (25)4.4.1 波形生成 (25)4.4.2 数字FIR滤波器 (26)4.5 程序的总框图 (27)4.6 程序的调试结果 (28)第五章总结与展望 (30)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)引言本论文是基于虚拟仪器的FIR数字滤波设计，应用了labview平台，为整个设计提供了便利。
基于工控机的虚拟仪器软件设计方案
的子过 程 。
ｌ 作为 Ｃ Ｍ 组件的测量仪器 Ｏ
在 软件 开发 中 ， 以先 将仪 器设 计 成 Ｃ Ｍ 组 可 Ｏ ． 仪
器的功能 在 Ｃ ） 组件设 汁中要 全 部实现 并 给 出相 应 的接 （ Ｍ 口函数 ， 虚拟 仪器 软件 中 通过 调 用 这些 组 件 来 实现 对具 在
出了“ 实时测量存档” 的概念 。整套 系统在 不增加太 多成本 的前 提下 ， 较好 的实现 了预期 目标 。
关键词 ：虚拟仪器 ；组 件对象模 型；实时 测量存档
Ｄｅ ｉ ｎ ｍ ｅ ｈｏ ｆｖ ｒ ｕ ｌｉ ｔ ｕ ｅ ｏ ｔ ｒ ａ ｅ ｎ ｓｇ ｔ ｄ ｏ ｉｔ ａ ｎｓｒ ｍ ｎｔｓ ｆｗａ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ
Ｋ ｙ ｏｄ ：ｖｒ ａ ｉｓｒｍｅｔ ｏ ｏ ｅｔ ｂｅｔｍｏ ｅ； ｒａ ｔ ａｕｉｇｓｖｎ ｓ ｅｗ ｒｓ ｉ ｕ ｌｎ ｔｕ ｎ ；ｃｍｐ ｎ ｎ ｏ ｊｃ ｔ ｄ ｌ ｅｌｉ ｍｅｓ ｒ ａ ｉ —ｍｅ ｎ ｇ
Ｏ 引 言
系统 以工 控 机 为核 心 ． 以一 定 的外 围 简 单 电 路 ， 辅 通 过 Ｇ Ｉ 、 Ｂ以及 串行 通 信 口 ， 现有 的 测 量仪 器 连接 起 ＰＢ ＵＳ 把 来 ， 过 编程 人 员开发 针 对 测量 过 程 的控 制 软 件 。测 量 并通 者 只需要 把仪 器与设 备 正确 地 连 接起 来 ， 汁算机 发 出简 向 单 的操 作 指 令 就 可 以实 现 测 量 、 据分 析 、 理 和 记录 的 数 处
ｉ ｕ ｔ ｉ ｌｃ ｎｔ ｏ ｏ ｐｕ ｅ ｎｄ ｓ ｒ ａ ｏ ｒ ｌｃ ｍ ｔｒ
Ｙｕ ｎ Ｈａ Ｚ ｏ ｎ ｉｇ Ｉｉ ｉｇ ｎ Ｔａ ｇ Ｚ ｉ ａ ｏ ｈ ｕＹｉｑｎ ．Ｊｎ ｗｅ ｎ ｈ
基于DASYLab软件的虚拟仪器设计与应用
（） ２ 标准 化 、 块化 。虚 拟仪 器采用 标准 接 口总 模
显示 、 储 、 印 和 其 他 管 理 集 中交 给 计算 机 来 处 存 打
弹 。
线 技术 和模 块 化仪 器 硬 件 ， 符 合 仪器 研 制 的通 用 这
化 和小 型化需 求 ， 利 于仪 器 成 系列 发 展 及 其技 术 有
保障 。
２ 虚 拟 仪 器 特 点及 构 成
经 过二 十来 年 时问 的发 展 ， 拟 仪器 得 到 了越 虚
（ ） 器 系统小 巧 紧凑 。采 用 ＶＸ 和 Ｐ Ｉ ３仪 Ｉ Ｘ 总线 式结构， 一个 机箱 能插 入多 块仪 器卡 ， 使测 试系统 体 积 大 大缩小 ， 结构 更加 紧凑 。
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃｏ ｂ ｎ ｎｇ ｔ ｅ ｃ ｎｓ ｒ ｔｏｎ ｎ ｈｅ ａ ａ ｔ ｇ ｓ ｏ ｉｔ ａ ｎｓ ｒ ｓ ｒ ｃ ： ｍ ｉ ｉ ｈ ｏ ｔ ｕｃ ｉ ｓ ａ ｄ ｔ ｄｖ ｎ ａ ｅ ｆ ｖ ｒ ｕ ｌｉ ｔ ｕｍｅ ｔ ｔ ｏ ｔ ｒ ｆ ｎ ， ｈｅ ｓ ｆ ｗａ ｅ ｏ ＤＡＳＹＩａ ｓ ｕ ｅ ｏ ｄｅ ｉ ｏｌｅ ｔｎｇ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ｙ ｔ ｍ ｆ ｄ ｎａ ｃ ｓ ｒ ｉ ｉ ｎａ ，ｗｈｉｈ ｉ ｂ ｉ ｓ ｄ ｔ ｓｇｎ ａ ｃ ｌｃ ｉ ｎ ｎ ｌ ｚｎｇ ｓ ｓ ｅ ｏ ｙ ｍｉ ｔａ ｎ ｓｇ ｌ ｃ ｓ ａ ｐｌｅ ｏ ｃ ｌｅ ｔｔ ｅ ｓ ｒ ｉ ｆａｃ ｍ ｂ ｎ ａ ｍｏｄ ｌｕ ｅ ｈ ｏ ｄ ｏｆａ ｍｏ ｎｇ ｔ ｏｌｅ ｐ ｉ ｄ ｔ ｏ ｌ ｃ ｈ ｔ ａ ｎ ｏ ｏ ｉ ｅ ｂｅ ｍ ｅ ｎｄ ｒｔ ｅ ｌ ａ ｖｉ ｒ ｌｙ，ｔ ｉ ｎ ｏ ｆｔａ ｄ ｏ ｐｕ ｈ ｏ ｌ ｃ ｅ ｉ ｎａ ｓｔ ｏ Ｉ ｈ ｅ ｔｏｆｂ ｉ ｇｅｅ ｇｉ ｅ ｒｎ ｕｔ ｔｔ ｅ ｃ ｌｅ ｔ ｄ ｓｇ ｌ ｏ ． ｎ ｔ ｅ ｔ ｓ ｒｄ ｎ ｎ ｅ ｉ ｇ，ｇ ｏｄ ｒ ｓ ｌｓａ ｅ ａ ｈｉｖｅ ｙ Ｕ ｏ ｅ ｕｔ ｒ ｃ ｅ ｄ ｂ — ｓｎｇ ｔ ｓ ｓ ｔ ｍ ｏ ｔ ｓ ｈｅ ｄ ａ ｃ ｓ ｒ ｉ ｉ ｈｉ ｙｓｅ ｔ ｅ ｔ ｔ ｙｎ ｍｉ ｔａ ｎ．
虚拟仪器软件开发平台概要
含各种开关、按钮以及指示灯等。
3
字符串 用于创建文本输入框和标签、输入和返
和路径 回文件或目录的地址。
4
数组 数组和簇的控制和显示控件。
和簇
传感器与检测技术
5
列表和 表格形式数据的控制和显示控件。
表格
6
图形 显示数据结果的趋势图和曲线图控件。
显示
7
环与 环与枚举的控制和显示控件。
枚举
8
容器 分页控件、子面板控件、ActiveX控件。
框图程序：
由节点（node）、端口（terminal）和数据连线（wire）组成 。
传感器与检测技术
1．节点
– 节点是程序的执行元素， LabVIEW有4种节点 类型： • 函数（functions）：执行各种数学运算、文件输入
/输出等基本操作 。节点代码不能修改。
• 结构控制（structures）：实现结构化程序控制 。 • 代码端口（CIN、DLL）：是与C语言程序或动态连
• 一个基本的VI包括：
– 前面板（front panel） – 框图程序（block diagram） – 图标/连结端口(icon/connector)
传感器与检测技术
控
例如：求两个数的和与差 节点
制
型
控
件
指
示
型 控
前面板
件
端口
框图程序
前面板：
包括两类控件：控制型控件（control） ，指示型控件 （indicator） 。
断点工具 使用该工具在已设置断点处点击，则可以清
除断点。
8
数据探针 可在框图程序上的数据流线上设置探针。通
过探针窗口来观察该数据流线上的数据变化
labview虚拟仪器实验报告
labview虚拟仪器实验报告LabVIEW虚拟仪器实验报告引言虚拟仪器技术是一种基于计算机软件和硬件的测量与控制技术，它利用计算机的强大处理能力和友好的用户界面，将传统的仪器功能模拟成软件的形式。
LabVIEW作为一种流行的虚拟仪器开发平台，被广泛应用于各个领域的实验研究中。
本文将介绍一项基于LabVIEW的虚拟仪器实验，并探讨其在实验教学中的应用。
实验目的本实验的目的是设计一个基于LabVIEW的虚拟仪器，用于测量和控制电路中的电流、电压和电阻。
通过这个实验，我们旨在掌握虚拟仪器的基本原理和使用方法，并培养实验设计和数据分析的能力。
实验原理LabVIEW是一种图形化编程语言，它采用数据流图的形式表示程序的执行过程。
在本实验中，我们将使用LabVIEW的图形化编程环境，通过拖拽和连接各种函数模块，构建一个完整的虚拟仪器。
实验步骤1. 搭建实验电路：根据实验要求，搭建一个简单的电路，包括电流表、电压表和电阻。
将电路与计算机连接。
2. 打开LabVIEW：在计算机上打开LabVIEW软件，并创建一个新的虚拟仪器项目。
3. 设计用户界面：通过拖拽和连接各种控件和指示器，设计一个直观友好的用户界面。
可以添加按钮、滑动条、图表等元素，以实现对电路的测量和控制。
4. 编写程序：利用LabVIEW提供的函数模块，编写程序来实现对电路的测量和控制功能。
可以使用模拟输入输出、数据采集、信号处理等模块，实现对电流、电压和电阻的测量和计算。
5. 调试和测试：完成程序编写后，进行调试和测试。
通过模拟输入信号，验证程序的正确性和稳定性。
如果有问题，可以通过修改程序或调整参数来进行优化。
实验结果与分析通过实验，我们成功地设计并实现了一个基于LabVIEW的虚拟仪器。
通过该虚拟仪器，我们可以实时测量和控制电路中的电流、电压和电阻。
实验结果表明，该虚拟仪器具有较高的测量精度和稳定性，可以满足实际应用的需求。
实验教学应用虚拟仪器技术在实验教学中具有重要的应用价值。
LabVIEW虚拟仪器设计与创新
LabVIEW虚拟仪器设计与创新LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用于设计和控制虚拟仪器的开发环境软件。
它由美国国家仪器公司（National Instruments）开发，并广泛应用于各个科学和工程领域。
LabVIEW虚拟仪器设计与创新使得仪器设计更加灵活和创造性，有助于提高实验效率和效果。
一、LabVIEW的基本原理LabVIEW以图形化编程为基础，使用G语言（Graphical Language）进行程序设计。
用户可以通过图形界面直观地创建虚拟仪器的前端界面和后端控制逻辑。
LabVIEW的核心概念是虚拟仪器（Virtual Instrument），将传感器、数据采集卡、执行器等仪器元件的功能和控制集成到计算机内，使用软件来模拟实际仪器的工作原理。
LabVIEW的开发环境包括前端界面设计窗口、控制逻辑编辑器和结果显示窗口等。
前端界面设计窗口提供了各种用于交互的控件，如按钮、滑块、文本框等，用户可以根据实际需要自由设计界面。
控制逻辑编辑器用于编写程序的执行逻辑，用户可以通过连接不同的函数模块来实现数据处理、算法运算和仪器控制等功能。
结果显示窗口用于实时显示实验结果或者数据分析图表。
二、LabVIEW在实验中的应用1. 数据采集与处理LabVIEW可以实时采集各种传感器产生的信号，并进行实时处理和分析。
例如，在物理实验中，可以通过连接温度传感器、压力传感器和光电传感器等，实时测量并分析温度、压力和光强等参数的变化。
LabVIEW提供了丰富的数据处理函数和算法模块，可以进行数据滤波、傅里叶变换、曲线拟合等操作，方便用户进行实验数据的后续处理和分析。
2. 仪器控制与自动化LabVIEW可以与各种仪器设备进行连接和通信，并实现对其的控制和操作。
例如，在化学实验中，可以通过与电子天平、PH计、实验室设备等的连接，实现对实验参数的监测和调控。
基于Lab Windows-CVI平台的虚拟仪器的设计与开发共3篇
基于Lab Windows-CVI平台的虚拟仪器的设计与开发共3篇基于Lab Windows/CVI平台的虚拟仪器的设计与开发1随着电子技术的不断发展, 虚拟仪器作为一种数量庞大、功能多样的软件应用程序, 逐渐成为了各行各业进行测量、控制和测试的必备工具。
这些虚拟仪器通过计算机上的物理实验平台, 将传感器和其他实际输入设备的测量数据传输给计算机并进行处理, 最后通过软件界面来呈现出来。
在虚拟仪器的设计和开发领域中, LabWindows/CVI （Laboratory Windows/C语言 Visual Interface）平台已成为一种主流的选择。
这是由于LabWindows/CVI能够提供大量的函数库, 在实现各种测量和分析任务时具有更好的灵活性、可扩展性和稳定性。
本文将介绍如何在LabWindows/CVI平台上进行虚拟仪器的设计和开发，包括以下几个主要方面。
一、LabWindows/CVI软件环境和数据传输方式要实现LabWindows/CVI平台上的虚拟仪器设计和开发, 需要在计算机上安装LabWindows/CVI软件，然后将传感器所得的数据传入计算机。
数据的传输方式可以通过串口通信、USB接口、网口等方式进行，并对数据进行预处理，例如校准、补偿，以确保获得最准确的数据。
二、虚拟仪器的界面设计虚拟仪器的界面设计是虚拟仪器开发的关键。
理智的界面设计能够使用户快速进行各种实验，迅速了解实验结果。
在LabWindows/CVI平台上, 用户可以通过库函数来设计操作面板并实现交互。
LabWindows/CVI提供了丰富的控件（例如按钮、复选框、滑块、列表框和编辑框等），用于构建、显示和操作虚拟仪器界面。
此外，LabWindows/CVI还支持定制控件，以实现更加复杂的界面效果。
三、数据处理和分析算法的实现设计虚拟仪器的另一个重要方面是数据处理和分析算法的实现。
在LabWindows/CVI平台上，用户可以基于C语言自定义函数库来实现数据处理和分析算法，因此可以更加灵活地对接采集数据的传感器类型、样本数、采样间隔等各种参数进行调整。
基于VC++的虚拟仪器软件的设计
基于VC++的虚拟仪器软件的设计
杨皓文;潘雯
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2017(024)011
【摘要】介绍一种基于VC++的下位机电机运动控制系统和硬件采集器的双通道多功能虚拟数字示波器.结合VC++良好的面向对象的特性,该虚拟示波器具有丰富的功能,如界面控制和波形显示、数据采集、双通道波形显示对比及波形的测量与保存等.对这些功能模块的实现方法与过程进行了详细的讨论.
【总页数】1页(P147)
【作者】杨皓文;潘雯
【作者单位】南京工程学院自动化学院,江苏南京211167;南京工程学院自动化学院,江苏南京211167
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于VC++技术的虚拟示波器的软件设计 [J], 赵云冬
2.基于VC++智能粮库环境参数监控软件设计 [J], 董荣伟;姚月琴;陶冶;王鸿超
3.基于VC++的多相异步电机电磁计算软件设计 [J], 周凌
4.基于VC++的YUV视频格式处理软件设计 [J], 孙敬;孙滨
5.基于VC++的冲压模设计向导软件开发 [J], 欧阳文凯
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态测量和动态补偿问题。 参考文献
图１ １第一行第二列曲线放大图 在一定的范围内是可行的，因为传感器对同一 压力值的响应特性是一致的，仅是存在较小的起伏 误差。
３结论
本文就压力测试系统给出了基于动态补偿数字 滤波器和基于神经网络的测试系统非线性补偿两种 补偿修正方法，进行仿真实验，拓宽了传感器或测 试系统的通频带，减小了动态测量误差，提高数据 的准确性。这为设计瞬态检测传感器和检测系统提 供了很好的方向，本文所采用的补偿修正方法也可 应用于其他传感器和测量系统的研究，用于解决动
巴
万方数据
参考文献
【ｌ】尚风晗．基于可编程器件的存储测试系统设计［Ｄ】． 太原：中北大学，２００９．
【２】罗志增．测试技术与传感器［Ｍ】．西安：西安电子科技 大学出版社，２００８．
【３】王玉伟．基于ＬａｂＶＩＥＷ的测试软件ｉ殳计【Ｄ】．太原： 中北大学，２００９．
５９ｆ —＿
万方数据
【４】王友功．数字滤波器与信号处理【Ｍ】．北京：科学出版 社，２００８．
巴
万方数据
０引言
２数据滤波模块的设计
在军工生产、飞行器研制过程中都离不开先进 的测试技术。各项动态参数是这些武器测试过程中 的重要指标。随着测试精度越来越高、测试环境越 来越复杂，这就对综合测试技术及保障系统提出了 更高的要求。作为一种有效的测试手段一存储测试 技术应运而生…。存储测试是指在对被测对象无影 响或影响在容许范围的条件下，在被测体内置入微 型数据采集与存储测试仪，现场实时完成信息的快 速采集与记忆，事后回收记录仪，由计算机处理和 再现测试信息的一种动态测试技术田。本文即是针 对此种存储测试技术中的数据处理平台的设计。
【１】黄俊钦．测试系统动力学［Ｍ】．北京：国防工业出版 社，］９９６．
【２】朱明武．动压测量【Ｍ】．北京：国防工业出版社，１９８３ 【３】孟晓风，黄俊钦．压力传感器的动态补偿滤波器设计
【Ｊ】．计量学报，１９９６． 【４】刘清．传感器模糊神经网络非线性误差补偿的研究
［Ｊ】．自动化表，２００６（３）：１１一１３． 【５】 陈祥光，裴旭东．人工神经网络技术及应用【Ｍ】．北京：
中国电力出版社，２００３． 【６】石贤良，吴成富．基于ＭＡＴＬＡＢ的最小二乘法参数
辨识与仿真【Ｊ】．微处理机，２００５（６）：４４． 【７】秋原将文，山１：３亨，谷秋隆嗣．人工神经网络与模
糊信号处理【Ｍ】．北京：科学出版社，２００３：６－１ １．
作者简介： 张衍芳。硕士研究生。主要研究方向为动态测试。 Ｅ—ｍａｉｌ：ｙａｎｆａｎ９３２６＠１ ６３．ｃｏｍ
３频谱模块的设计
构成，从实验结果可以看出： ①滤波信号与原始三角波信号相比，达到了滤 除噪声干扰的目的。 ②从显示界面可以看出选用的六赫兹三角波信 号对应的出现了６个周期的三角波形。
３．１傅里叶变换的引入
尽管采集到的信号是—个时域波形，但是由于时 域分析工具较少，所以往往需要将其转换到频域来进 行分析处理。两者分别从不同侧面对同—个信号的物 理特性进行探知，两者之间必有密切的内在关系。
（２）前面板及实验结果 前面板如图４所示，图４中左侧周期平均、周 期均方根、峰峰值等参数为分析周期信号幅值特 征值，本设计中利用了Ｌａｂｖｉｅｗ库中的自带函数 ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｌｅｖｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．ｖｉ．求得。 频谱分析模块实验结果分析和说明如下：① 从该前面板中可以看出，原始频谱为有噪声干扰的
图４．１频谱分Biblioteka 模块的前面板图三角波频谱，滤波频谱为无噪声干扰的三角波频谱。 ②从时域三角波信号得到频域信号，需要经过傅里 叶变换；由频域信号得到时域信号，则经过反傅里 叶变换。③此例中，三角波信号是满足一般周期信 号频谱的共同点，即频谱具有离散性。
４结束语
本文通过对ＬａｂＶＩＥＷ在数据存储技术的数据 处理方面的相关应用研究，运用虚拟仪器ＬａｂＶＩＥＷ 完成了系统平台中数据滤波和频谱分析的实现以及 相关测试的研究和开发，使得本数据处理系统具有 强大的数字信号处理能力，可以实时的接收和处理 多种信号，为多种通信平台的验证和研究所通用。
２０１１．乍２ＪＪ 第２期
电子测试
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＴＥＳＴ
Ｆ曲。２０１１
Ｎｏ．２
基于虚拟仪器的数据处理软件平台设计
王文玺 （中北大学光电厂，中国太原０３００５１）
摘要：本论文使用虚拟仪器ＬａｂＶＩＥＷ开发编写存储测试系统中的数据处理软件平台。对系统的整体功能
提出总体设计方案，并对其中的数据滤波，频谱分析模块进行详细设计。在设计滤波模块时，主要利用了
巴
万方数据
傅里叶变换是信号处理和数据处理中的一个 重要的分析工具，其意义在于将时域与频域信号联 系起来。频域分析将复杂的信号分解为各个单一频 率成分，因此一些在时域中难以分析的信号，在频 域中它的特征可以看得一目了然盯１。所以频域分析 对那些微弱但又有重要作用的信号提供了相应的分 析工具。计算机只能对离散序列进行处理，在数字 系统中，将采样信号由时域变化到频域的算法是著 名的离散傅里叶变换（ＤＦＴ），ＤＦＴ建立了时域中 的信号采样与其频域表示法之间的关系。但是由于 ＤＦＴ运算工作量太大，费时，在许多应用场合，普 遍应用快速傅里叶变换（ＦＦＴ ｏ ＦＦＴ是ＤＦＴ的一 种简化快速算法隅１。
ＬａｂＶＩＥＷ库中的Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ滤波器函数，对有噪声干扰的信号进行滤波处理，在设计频谱分析模块时，主
要利用ＬａｂＶＩＥＷ中的傅里叶变换函数将时域信号转化为频域信号，得到信号的频域分析图。设计完成后，采
用有噪声干扰的三角波信号，对以上两个模块进行了测试，从而验证了其功能及运行情况。结果表明，本设 计各项功能运行情况良好，能够有效地应用于各种通用的测试系统中。
关键词：虚拟仪器；数据滤波；频谱分析；傅里叶变换
中图分类号：ＴＰ３１７
文献标识码：Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ
ｐｌａｔｆｏｒｍ ｂａｓｅ ｏｎ ＬａｂＶＩＥＷ
Ｗａｎｇ Ｗｅｎｘｉ ＩＸｉｎｙｕａｎ Ｈｉｇｈ—Ｔｅｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ＯｆＮｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＯｆＣｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ，０３００５１，Ｃｈｉｎａ）
１系统总体流程
系统整体方案工作流程图如图ｌ所示。其工 作流程为：启动程序后进入程序设计主界面，完成 数据的采集、存储后进入本设计要完成的数据分析 处理系统。本文主要完成系统数据滤波、频谱分析、 以及峰峰值、均方根、正峰值等各种参数的测试和 测量。
图１系统整体方案工作流程图
２．１数字滤波器的选用 滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定
置
万方数据
图２数据滤波和频谱分析模块的框图程序
③我们选用的６Ｈｚ三角波信号满足内奎斯特 定理：最高信号稳定频率小于等于采样频率的一半。 即：６Ｈｚ＜５００ｋＨｚ。
④我们使用的Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ滤波器的低 截至频率Ｆｌ满足不等式：０≤ＦＩ＜０．５Ｆｓ，即
０＜３０ｋＨｚ＜５００ｋＨｚ。
图３数据滤波模块的前面板图
的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。在 测试装置中，利用滤波器的这种选项作用，可以滤 除干扰噪声或进行频谱分析。同样，在测试ｖＩ中， 也可以利用Ｌ提供的滤波器ＶＩ对信号进行去噪或 提取特定频率信号。
按处理信号的性质来分，有模拟滤波器和数字 滤波器两大类，在虚拟仪器软件中使用数字滤波器。 其中，数字滤波器又分为有限冲击响应滤波器（ＦＩＲ） 和无限冲击响应滤波器（ＩＩＲ），前者有较平坦的辐 频特性，而后者可以实现相位不失真。工程上常用 的有巴特沃兹（Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ）、切比雪夫（Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ）、 贝塞尔（Ｂｅｓｓｅｌ）等数字滤波器Ｈ１。数字滤波器以数 值计算的方法来实现对离散化信号的处理，与模拟 滤波器相比，具有精度高稳定性好灵活处理功能强 的特点嘲。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ，ｗｅ ｕｓｅ ＬａｂＶＩＥＷ ｈｎｇｎａｇｅ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｔｈａｔ ｉｓ ａｐｐｆｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅｍｏｒｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｏｆ，ａｎｄ ｏｆｗｈｉｃｈ ｄａｔａ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｕｌｅ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ．Ｉｎ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｔｈｅ ｄａｔａ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ，Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ ｆｉｌｔｅｒ．ｖｉ ｏｆ Ｌａｂｖｉｅｗ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｆｉｌｔｅｒ ｔｈｅ ｓｉｇｎｄ ｗｉｔｈ ｎｏｉｓｅ；ｉｎ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｕｌｅ，ＦＦＴ．ｖｉ ｏｆ ＬａｂＶＩＥＷ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｖｅｒｔ ｓｉｎ列ｆｒｏｍ ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ｔｏ丘ｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｄｉａｇｒａｍ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｂｙ ｕ幽【ｌｇ ｔｈｅ ｔｒｉａｎｇｌｅ ｗａｖｅ ｓｉｇｎａｌ ｗｉｔｈ ｎｏｉｓｅ，ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｅｓ ａｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｅａｃｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｅｒｆｏｒｍｓ ｗｅｌｌ ａｎｄ ｃａｒｌ ｂｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆｃｏｍｍｏｎ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬａｂＶＩＥＷ；ｄａｔａ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ；ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ；ＦＦＴ
【５】詹惠琴．虚拟仪器设计【Ｍ】．北京：高等教育出版 社，２００８．