虚拟仪器在数字阵列天线测试中的应用

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论电子技术试验中对虚拟仪器的有效运用

论电子技术试验中对虚拟仪器的有效运用发布时间：2021-02-02T01:43:23.125Z 来源：《现代电信科技》2020年第15期作者：刘世光吴克臣刘嘉诚[导读] 随着虚拟仪器技术的发展与完善，虚拟仪器技术被广泛应用于工程测试、教学等各个领域。

虚拟仪器在电子技术试验中的运用提高了电子技术试验水平。

（上海航天电子通讯设备研究所上海市 201109）摘要：随着虚拟仪器技术的发展与完善，虚拟仪器技术被广泛应用于工程测试、教学等各个领域。

虚拟仪器在电子技术试验中的运用提高了电子技术试验水平。

本文主要研究了虚拟仪器在仿真测试实验中的应用以及在实际测试实验中的应用，探讨了在两种实验中的优点和不足，并探究了虚拟仪器技术在实验教学中的应用，以期为读者提供借鉴。

关键词：电子技术实验；虚拟仪器；有效运用虚拟仪器在仿真实验和实际测试实验中的应用，对提高电子技术实验质量意义重大，本文将对虚拟仪器在这两个方向上的应用进行详细探究。

1.虚拟仪器在仿真测试实验中的运用虚拟仪器运用于双人测试实验主要是为了了解电路的工作规律及其中的原理并加以验证，同时还可以用于判断电路设计的合理性。

通过仿真测试实验有助于电子技术实验教学在实际教学中帮助学生了解电路的基本知识概念理论，加深学生的相关知识理解，培养学生的实践能力。

1.1仿真测试实验的优势相比于传统实验而言，仿真测试实验优点很多，首先，仿真测试实验操作简便，利用仿真软件可以在电脑上随时进行相关实验，在教学上也可以极其方便地进行，也更方便为学生讲解相应的电路理论、判断电路设计正确与否。

其次，其实验成本低，仿真测试实验通过软件进行模拟，不需要在实际设备上进行操作，避免了实际设备的磨损及损坏。

最后，在现有的教学体系中，仿真测试实验实现已经非常容易。

1.2仿真测试实验的不足相比于传统实验以及实际测试而言，仿真测试实验也存在着一定的不足。

首先，仿真测试实验在电脑软件上进行模拟，没有与实物进行接触，因而缺少与实际物品接触的体验感。

虚拟仪器在专用测试设备中的运用

见面提供了传统仪器面板所进行的操作和显示
功能。
制，但要注意过多的未经优化的嵌套循环会严重影响Ｇ语言程序的运行效率。２．３基于虚拟仪器的自动测试系统现在的虚拟仪器测试设备已经逐渐从单
一
现了计算机技术对传统工业技术的革命性推进。虚拟仪器作为新兴的仪器设备形式，用户可以自由定义其功能结构，构建灵活，转换快捷，特别适用于专用测试设备各式各样的测试
代提出，一般认为是在计算机基础上通过增加相关的硬件和软件而构成不同的仪器，实现各
种用户定义的仪器或测试功能。Ｉ．２虚拟仪器的组成
该就能够保证虚拟仪器测试设备的测试精度。
开发人员不再需要在硬件驱动和函数套
用上消耗过多的精力，只要调用相应模块并进行图形化连接就能很便捷的完成测试程序的编
接口电路是测试设备和被测设备之间的连接部分，也是专用测试设备与通用测试设备
１虚拟仪器的发展概况
１．１虚拟仪器的概念虚拟仪器（ＶｉａｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ＶＩ）的概念最初是由美国国家仪器公司在上世纪八十年
４结束语
虚拟仪器从概念的提出到广泛运用，体
虚拟仪器通常由硬件设备与接口、功能实现软件和人机交互界面组成。硬件设备与接口可以是各种以计算机为基础胡扩展类设备，或者是其他各种可直接、间接程控的外围设备：功能实现软件根据仪器的功能定义对硬件功能进行整合，从而实现仪器功能：人机交互

虚拟仪器在测试实验中的应用

器在频域分析方面的应用。
２．谱分析和频率混淆１
公司开发研制的ＬｂＥ美国Ｎ公司的ＤＹａＶＩＷ、ＩＡＳ
Ｌｂ和美国ＨａＰ公司的ＶＥ。现以ＤＳｌＥＡＹａｂ为软
件开发平台，编写简单的虚拟仪器程序，对测试信号
进行基本的时域和频域分析。
１时域分析
ｌ一２
作者简介：韩伟娜（９９一），１７女助教，河北石家庄人，主要从事机械电子工程、ＡＤＣＣ／ＡＭ方面的研究。
—
维普资讯
第５期
韩伟娜等：虚拟仪器在测试实验中的应用
２００６年ｌ０月
为２０Ｈ，００ｚ重新运行程序，结果如图３所示。可以得出如下结论：当增大采样频率（即减小采样间隔
维普资讯
第１６卷第５期２０年１０６０月北华航天工业学院学报
ＪｕｎｌｏｒｈＣｉａＩｓｉｔｆＡｅｏｐｃｎｉｅｒｏｒａｆＮｏｔｈｎｎｔｕｅｏｒｓａｅＥｇｎｅｉｔ
Ｖｏ．６ＮＯ５１１．０ｃ．０６ｔ２０
收稿日期：０６—０ —２２０３４
图２程序运行结果１
３结果分析）
观察程序运行结果，对于较小频率１Ｈ的正０ｚ
弦信号，通过采样得到的波形比较平滑，但是对于１０ｚ０Ｈ的信号，结果不理想，而且幅值有误差，与这采样定理和栅栏效应有关。为此，改变采样频率
虚拟仪器的技术基础是计算机技术，核心是计

分析虚拟仪器在计量测试中的应用

分析虚拟仪器在计量测试中的应用[摘要]随着电子技术、计算机技术和软件技术等技术的高速发展，虚拟仪器技术也得到了快速的发展，并广泛应用在电子测量、故障诊断、通信机电等各个领域。

本文简单明了地阐述了虚拟仪器在计量测试中的应用。

[关键词]虚拟仪器，计量测试，应用1.引言虚拟仪器就是在以计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义的具有虚拟界面，并由测试软件来完成测试功能的一种计算机系统。

虚拟仪器的实质是利用计算机的显示器模拟传统仪器的控制面板，以多种形式显示检测结果；利用计算机的应用软件实现信号的采集、调整，并完成测试功能的计算机系统[1]。

操作者利用鼠标和键盘对虚拟仪器面板进行操作，就如同使用一台专用的测量仪器。

因此虚拟仪器可以总结为：信息采集、算法软件和显示界面三部分。

总之虚拟仪器技术是当前主流技术的集成者，虚拟仪器技术的应用开拓了测试仪器领域的里程碑。

2.虚拟仪器的基本构成和工作方式虚拟仪器是充分利用计算机技术，并可由用户自己设计、自己定义的仪器。

它通常包括计算机、仪器模块硬件和应用软件三部分组成。

应用软件系统是虚拟仪器的核心部分。

虚拟仪器通过应用软件将计算机硬件资源与测量仪器有机地融为一体，从而把计算机强大的数据处理能力和测量仪器的测量、控制能力结合在一起，并通过应用软件实现对数据的显示、存储以及分析处理等。

虚拟仪器可在计算机上完成信号的分析与处理，并将处理结果显示到虚拟界面上。

随着计算机技术的发展和所采用总线方式的不同，虚拟仪器可分为PC总线一插卡型、并行口方式、GPIB总线方式一种类型。

但是无论哪种类型的虚拟仪器系统，都是通过应用软件将硬件设备搭载到PC机或是工作站等各种计算机平台上，实现计算机全数字化的采集、测试和分析。

在计量测试系统中应用先进的虚拟仪器技术，系统硬件结构采用先进的VXI 总线结构或主流的PXI总线结构，以及SCXI信号调整组件，应用软件采用测控领域广为流行的LabVIEW图形化开发平台和模块化结构应用软件设计，具有硬件可靠性高，扩充性强；模块化软件结构、可移植性强等优点。

虚拟仪器技术在实验室测量中的应用

拟数字示波器、虚拟频谱分析仪在内的一系列测量仪器，运用软件模拟硬件，可以降低仪器成本，减少维护，方便学员使用。关键词：虚拟仪器；ＬＡＢＶＩＥＷ；实验室；仪器测量
中图分类号：ＴＰ２１６
文献标识码：Ａ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３ — ６９７０．２０１３．０２．０５７
传统仪器关键要素技术革新周期仪器功能定义系统
（ＮａｖｙＳｕｂｍａｒｉｎｅＡｃａｄｅｍｙＳｈａｎｄｏｎｇ，ｑｉｎｇｄａｏ２６６０７１）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ＷｅｕｓｅＮＩＬａｂｖｉｅｗｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄ，ａｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
软件２０１３年第３４卷第２期
Ｓ０ＦＴ Ⅵ ＲＥ国际ＩＴ传媒品牌
虚拟仪器技术在实验室测量中的应用
丁业昌，徐利明，李建林
（海军潜艇学院，山东青岛２６６０７１）
摘要：利用ＮＩ公司的Ｌａｂｖｉｅｗ软件和数据采集卡，提出了解决实验室测量中的一种方法，设计了包括虚拟信号发生器、虚
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｖｉｒｔｕａｌｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｖｉｒｔｕａｌｄｉｇｉｔａｌｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅａｎｄａｖｉｒｔｕａｌｓｐｅｃｔｒｕｍａｎａｌｙｚｅｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｓｅｒｉｅｓｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｕｓｅｏｆｓｏｔｗａｆｒｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｈａｒｄｗａｒｅ，ｃａｎｒｅｄｕｃｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｓｔｓ，ｒｅｄｕｃｅｄｍａｉｎｔｅｎｎｃａｅ，ａｎｄｈｅｔｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅｏｆ

虚拟仪器在电子技术演示实验中的应用

虚拟仪器在电子技术演示实验中的应用虚拟仪器（Virtual Instrumentation）指的是利用计算机与仪器连接，通过软件编写来进行数据采集、信号处理和控制的一种技术。

虚拟仪器在电子技术演示实验中具有很大的应用潜力，能够提高实验效率、降低实验成本，并且能够灵活地进行实验设计和参数调整。

虚拟仪器在电子技术演示实验中的应用可以提高实验效率。

传统的实验仪器通常需要手动调节参数，进行数值读取和数据处理。

而虚拟仪器通过软件编程，可以实现自动化控制和数据处理，大大节省了实验人员的时间和精力。

在电路实验中，可以通过虚拟仪器进行波形采集和频谱分析，实现自动化测量和分析，提高实验的效率和准确性。

虚拟仪器在电子技术演示实验中可以降低实验成本。

传统的实验仪器通常需要昂贵的硬件设备，而虚拟仪器利用计算机和常见的外部设备，可以实现多种实验功能。

通过软件编程，可以模拟各种仪器和传感器，无需购买昂贵的实验仪器，降低了实验的开销。

虚拟仪器还可以方便地进行软硬件升级和更新，保持实验装置的最新状态。

虚拟仪器在电子技术演示实验中具有灵活性。

传统的实验仪器通常是固定的，仪器的功能和参数难以改变。

而虚拟仪器通过软件编程，可以方便地进行实验设计和参数调整。

实验人员可以根据需要自定义仪器的功能和界面，灵活地进行实验设计和实验参数调整。

这样可以满足不同实验的要求，并且可以方便地修改和优化实验流程。

虚拟仪器还可以方便地进行数据保存和分析。

虚拟仪器通过计算机实时采集和处理实验数据，并且可以将数据保存到计算机硬盘中。

实验人员可以方便地进行数据的后续处理和分析，同时还可以对数据进行备份和共享。

这对于科学研究和学术交流具有重要意义。

虚拟仪器在电子技术演示实验中具有很大的应用潜力。

通过虚拟仪器可以提高实验效率、降低实验成本，并且具有灵活性和数据分析的优势。

随着计算机技术的不断进步，虚拟仪器在电子技术实验中的应用将会越来越广泛。

虚拟仪器应用

虚拟仪器应用摘要: 本文在论述虚拟仪器的组成及其优势的基础上，对其的发展趋势作了一个大致的介绍。

关键词:虚拟仪器软件发展虚拟仪器(virtual instrument,VI) 最早是适应PC卡式仪器于1986年由NI 公司提出的,它的出现逐步改变了测量和自动化的方法。

所谓虚拟仪器,简单地说就是一组完成传统仪器功能的硬件和软件部件。

虚拟仪器通过软件将通用计算机与仪器硬件结合起来,用户可以通过友好的图形界面(通常称为虚拟面板)操作这台计算机,就像在操作自己定义、自己设计的一台单个传统仪器一样。

VI 透明地将计算机资源和仪器硬件(如A/ D、D/ A、数字I/ O、定时器和信号调理器等)的测试、控制能力结合在一起,通过软件实现数据的分析处理和表达,从而能更迅速、更经济、更灵活地解决测试问题,并有效地降低了系统组建成本。

虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。

一、虚拟仪器技术的组成（一）高效的软件。

软件是虚拟仪器技术中最重要的部分。

功能强大、现成即用的软件使整个过程自动进行。

使用正确的软件工具并通过设计或调用特定的程序模块,可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。

标准图形化编程软件———LabVIEW ,不仅能轻松方便地完成与各种软硬件的连接,更能提供强大的后续数据处理能力,设置数据处理、转换、存储的方式,并显示结果。

此外更多交互式的测量工具和更高层的系统管理软件工具,可满足对高性能应用的设计需求。

借助功能强大的软件,就可以在仪器中创建智能性和决策功能,从而发挥虚拟仪器技术在测试应用中的强大优势。

（二）模块化的I/O硬件。

面对如今日益复杂的测试测量应用,无论是使用VXI、PXI、USB 等哪一种总线,都可以使用相应功能的模块化硬件产品。

高性能的硬件产品结合灵活的开发软件,可以创建完全自定义的测量系统,满足各种独特的应用要求。

（三）用于集成的软硬件平台。

虚拟仪器技术的应用与发展

虚拟仪器技术的应用与发展随着科技的不断发展，虚拟仪器技术成为了当今科技领域的一个重要方向。

虚拟仪器技术是指将计算机技术与仪器技术相结合，利用计算机软硬件模拟、控制和测量物理量的过程，使得仪器的功能得到进一步的扩展和提高。

虚拟仪器技术具有很高的灵活性、可靠性和实用性，已经广泛应用于各个领域。

一、虚拟仪器技术的应用1. 电子测量仪器虚拟仪器技术可以用于电子测量仪器的开发和制造。

传统的电子测量仪器需要在硬件上进行改变才能扩展其功能，而虚拟仪器技术可以通过软件的方式实现仪器功能的扩展。

例如，可以利用虚拟仪器技术实现数字信号处理、数据采集、信号分析、波形显示等功能。

2. 医疗设备虚拟仪器技术在医疗设备中的应用也越来越广泛。

例如，可以利用虚拟仪器技术实现医学影像的获取、处理和分析，从而提高医疗诊断的准确性和效率。

此外，虚拟仪器技术还可以用于生命体征的监测、药物输送的控制等方面，为医疗领域带来了很多便利。

3. 工业自动化虚拟仪器技术在工业自动化中的应用也非常广泛。

例如，可以利用虚拟仪器技术实现生产过程的监测、控制和优化，从而提高生产效率和产品质量。

此外，虚拟仪器技术还可以用于工业机器人的控制、自动化装配线的设计等方面，为工业生产带来了很多便利。

4. 教育培训虚拟仪器技术在教育培训中的应用也非常广泛。

例如，可以利用虚拟仪器技术实现实验教学的虚拟化，从而节省实验设备的成本和时间，同时还可以保证学生的安全。

此外，虚拟仪器技术还可以用于模拟实际操作过程、提供虚拟实境培训等方面，为教育培训带来了很多便利。

二、虚拟仪器技术的发展虚拟仪器技术的发展与计算机技术的发展密不可分。

随着计算机技术的不断进步，虚拟仪器技术也在不断发展。

1. 软件技术的发展虚拟仪器技术的核心是软件技术。

随着软件技术的不断发展，虚拟仪器技术也得到了很大的提升。

例如，计算机图形学、人工智能、机器学习等技术的应用，使得虚拟仪器技术的功能得到了进一步的扩展和提高。

虚拟仪器在计量测试中的应用

技术，通过这方面的软件实时监督管理系统，防止数据库、相关记录被变更，或者防止外部的入侵。因此软件
帅
航天大学出版社，２００１．
的安全管理不可怠慢，应当建立监督管理的长效机制。
［２】于梅．虚拟仪器技术在计量测试技术领域应用的展望【Ｊ］中国
义。所以说虚拟仪器也可以从另一个角度被当作计算机控制下的一台具备全新功能的仪器。它通常分成仪器模块、计算机、软件三个部分。通过比较我们清楚地认识
到以前传统的测量仪器最主要的功能在于采集数据、分析数据、测量结果的输出显示、记录。而新科技化的虚
器、失真度测试、信纳测试等模块，在实验室做测试的时候需要全面深入了解每个模块的功能，才能确定实验室实践之前需要启动哪些实用的模块。我们需要明白，不同的应用领域，同一型号的仪器需要的模块功能可能大不相同，有时候某个测试只需要上述功能的一种，有
能实现的。
的时候可能需要某几个组合起来的模块，但无论怎么选
择都要立足于客户的现实需求，因此虚拟仪器实验室标准就是要立足于现实，了解客户需求，选择合适的测试模块，最终满足客户的实际应用需求。（三）加强软件的管理，保证计量的过程和结果
二、全面探索虚拟仪器在计量测试 Nhomakorabea中的应用
… 张风均．ＬａｂＷｉｎｄｏｗｓ／ｃＶＩ开发入门和进阶［Ｍ】．北京：北京航空
改，一旦出现修改，数据就不能保证能够得出相同的结
果，这也体现了软件日常管理的必要性，加强软件的管

虚拟仪器在计量测试中的有效应用

虚拟仪器在计量测试中的有效应用摘要：随着我国科技水平的不断提升，虚拟仪器技术得到快速发展，并在计量测试领域中得到广泛应用。

虚拟仪器技术是我国新兴的现代化技术，不仅包含了计算机技术、微电子技术、网络处理技术，还在一定程度上打破了传统测试模式，提高测量精度，提升计量工作质量。

现阶段，如何将虚拟仪器更好的应用在计量测试当中，强化测量质量，已经成为社会广泛关注的首要课题，并受到人们的普遍重视。

本文主要对虚拟仪器进行简要概述，并对虚拟仪器在计量测试中有效应用展开探讨，最后提出几点加强虚拟仪器技术应用效果的有效措施，希望对日后的相关研究有所帮助。

关键词：虚拟仪器；计量测试；有效应用；应用技术近年来，在我国经济持续发展的推动下，我国科技水平得到显著提升，其中，微电子技术、计算机技术、无人机技术等现代化技术在计量测试领域中得到广泛应用，不仅大大提高了测试的精准度，强化计量质量，还不断研发新的测量方法、测量理论，对我国计量测试领域的发展具有重要的推动作用。

但是，由于我国虚拟仪器技术起步较晚，在实际应用过程中还存在一定的问题，急需在今后的发展中克服困难，突破技术难关，从而在提高计量测试水平的同时，促进我国经济的快速发展。

1、虚拟仪器的简要概述虚拟仪器是新兴的测量仪器，是依托计算机技术进行测量的数字化仪器，也称为：计算机个人仪器。

在虚拟仪器应用过程中，我们可以利用计算机处理技术对测量目标进行定义和设计，从而有效规划出一套最优的测量方案，提高测量质量。

虚拟仪器主要由测量仪器、计算机以及测量软件三部分构成，不仅继承了传统测量仪器对数据的采集、分析、处理、传输等供能，还能进一步简化数据的分析和测量过程，提高测量质量，创新计量测试方法，有效解决传统仪器灵活度较差、传输延迟等问题。

2、虚拟仪器在计量测试的应用2.1、计量测试的必要性计量测试结果的准确性是检测计量仪器精准度和可靠性的唯一方法，同时也是检验计量仪器价值的基本依据。

虚拟仪器技术在测控领域中的应用

虚拟仪器技术在测控领域中的应用本文首先从国内外虚拟仪器技术的发展趋势作为突破点进行详细的介绍，并结合现在社会发展的需要，对其在测控领域的发展前景以及应用的必要性进行展望，并从技术层面对其主要的几个问题进行讨论。

然后再以具体的实验作为了解的出发点，对软硬件的结构框架进行深入的探究，找到网络化虚拟仪器成为测控领域发展的必然趋势的原因所在。

标签：虚拟仪器技术；网络化；数据控制由于历史的原因，自建国以来的我国与西方国家科技之间的差距与日俱增，随着改革开放的进行，世界各大产品商家在自身利益的驱使下，纷纷向中国市场进军。

在商品进来的同时，国外虚拟仪器方面的上产科技也被引进。

本文就结合目前我国在虚拟仪器方面的发展状况，对其应用方面进行深入探讨。

1 国内虚拟仪器技术的发展趋势对于虚拟仪器的科学定义，指的是将传统的仪器与计算机进行科学的结合，开发实用仪器的其他。

一般上来说，这种结合主要有两者方式，是根据结合的主体不同进行分类的，一种是将仪器作为主体，在嵌入式的支持下，将计算机嵌入其中，现在大多数的智能化仪器都是以这种方式结合的。

第二种是以计算机为主题，借助计算机的硬件和操作系统，将各种仪器的功能附加到计算机上。

随着计算机技术的快速发展，这种仪器的功能也水涨船高，慢慢的走向高高端。

自虚拟仪器进入中国来的十几年间，虚拟技术对于各种软硬件的要求也渐渐的区域规范化，对于开发平台的更高级硬件模块、I/O接口总线等等渐渐的有了统一的规格，而且目前还在努力突破三个技术难关，其一是将I/O的标准化程度进一步提高，减少杜宇硬件的依赖，能够适用于任何语言环境；其二是规范仪器的驱动程序，将用户对于仪器功能的使用提高到源代码一级。

其三是实现在软面板上对系统操作的目标，并且将安装程序进一步规范化，实现安装程序的简单、易用。

虚拟仪器技术发展成熟的一个方向就是实现图形化的编程平台。

这不仅能够降低仪器的使用难度，实现用户进行少量学习甚至在不用学习的前提下就能够使用这种仪器。

虚拟仪器在电子测量领域的应用

技术与检测Һ㊀虚拟仪器在电子测量领域的应用张泽谦摘㊀要:采用高效的优化反馈控制和分时检测方法进行研究ꎬ在保证安全性能的同时ꎬ也为用户提供了一个非常有效的监控平台ꎬ最终的控制精度可以满足具体的硬件组成标准ꎮ系统已通过用户验收ꎬ已投入使用ꎮ根据用户反馈ꎬ性能优良ꎬ数据准确ꎬ大大降低了人们的劳动强度ꎬ从而降低了企业的生产成本ꎬ提高了经济效益ꎮ关键词:虚拟仪器ꎻ电子测量ꎻ领域ꎻ应用一㊁虚拟仪器简介(一)定义虚拟仪器是由计算机㊁模块化硬件和专用软件组成的一种具有测量㊁存储㊁处理和控制功能的新型仪器ꎮ这是一种高科技产品ꎮ随着计算机技术的发展ꎬ虚拟仪器得到了广泛的应用ꎬ这是现代仪器发展的最新趋势ꎮ(二)工作原理计算机是虚拟仪器的核心ꎬ主要用于数据处理ꎮ虚拟仪器的硬件由计算机和硬件接口电路组成ꎮ后者主要完成信息数据采集和模数转换等任务ꎮ软件技术是虚拟仪器的关键技术ꎬ在软件技术的支持下可以实现设备的各种功能ꎮ在计算机联机帮助功能和强大图形环境的支持下ꎬ用户可以直接建立虚拟仪器软面板ꎬ实现仪器控制㊁数据采集与分析㊁输出与存储等功能ꎮ通过这种方法ꎬ可以有效地避免传统测量的缺点ꎬ在提高测量效率的同时降低测量成本ꎮ同时ꎬ在使用虚拟仪器技术时ꎬ用户可以根据自己的需要定制软件功能ꎮ与以微处理器为核心的智能仪表相比ꎬ虚拟仪器的功能更加强大ꎮ目前ꎬ虚拟技术已广泛应用于自动检测系统㊁工程设计和电子测量等领域ꎮ(三)虚拟仪器与传统仪器的对比传统仪器可以从以下几个方面进行分析:从属性的角度看ꎬ传统仪器是一个独立的机械设备ꎬ其结构部件通常由操作界面㊁信号输入模块㊁结果输出模块等组成从功能角度看ꎬ传统仪器可进行信号采集与控制㊁信号管理㊁结果传输等ꎻ从性能上看ꎬ传统仪器一般需要用固定的软件来表示ꎮ制造商是生产传统仪器的唯一主体ꎮ传统仪器的功能类别和性能往往是固定的ꎮ随着现代大规模生产的发展ꎬ虚拟仪器应运而生ꎮ它在功能㊁检测速度和时效性等方面都取得了很大的进步ꎮ首先ꎬ用户可以根据自己的需要灵活设置虚拟仪器的功能ꎬ合理配置计算机㊁软硬件系统ꎬ形成满足自己需求的设备ꎮ同时ꎬ虚拟仪器功能全面ꎬ更新周期短ꎬ是传统仪器所不具备的ꎮ第二是虚拟技术与计算机技术同步发展ꎬ具有开放性和灵活性ꎮ它能充分利用计算机资源ꎬ加上软件的兼容性ꎬ能有效地实现虚拟技术的智能化和自动化ꎻ虚拟仪器可广泛应用于故障诊断㊁医疗㊁教学㊁工程测量㊁振动分析等领域ꎮ传统的测绘仪器没有计算机接口ꎬ数据采集和处理困难ꎮ然而ꎬ利用虚拟测量系统ꎬ测量人员可以及时从传统的烦琐工作中解放出来ꎬ实现测量的自动化ꎮ第三是虚拟仪器经济性好ꎬ开发成本和维护成本低ꎮ该虚拟仪器可重复使用ꎬ投资少ꎬ能取得良好的测量效果ꎮ二㊁虚拟仪器在电子测量技术的应用软件作为虚拟仪器的核心技术ꎬ可以发挥功能作用ꎬ最大限度地降低系统成本ꎬ提高系统的功能性和灵活性ꎮ虚拟软件技术包括三个层次:ｖｉｓａ库㊁驱动程序和应用程序ꎮ在具体的测量工作中ꎬ用户可以结合测量任务和目标ꎬ编写有针对性的测量软件ꎬ完成复杂的测量目标ꎮ由于其灵活性ꎬ虚拟软件技术在应用中可以取代传统仪器的部分硬件ꎬ并在此基础上充分发挥自身的功能ꎬ特别是应用计算机直接参与测试信号的生成和分析ꎬ充分发挥软硬件结合的积极作用ꎮ电子测量是一项综合性工作ꎬ对数据精度要求很高ꎮ因此ꎬ协调软件与用户需求之间的关系就显得尤为重要ꎮ在实际应用中ꎬ通过面板控制软件将用户与仪器连接起来ꎬ实现信息的交换和通信ꎬ为用户提供数据信息ꎬ为下一个环节的工作提供依据和参考ꎻ同时ꎬ软件中的数据分析功能可以实现对数据的有效分析和研究借助计算机系统的计算能力和函数库功能ꎬ提高虚拟系统的数据处理能力ꎮ由于虚拟技术驱动软件具有对特定仪器进行处理的功能ꎬ可以起到连接作用ꎬ协调电子测量工作ꎬ使测量工作有序进行ꎮ虚拟仪器系统已成为仪器领域的一项基础工程ꎬ是技术进步的必然结果ꎮ虚拟仪器技术的优势使其得到了广泛的应用ꎮ特别是在科学研究㊁开发㊁测量㊁测量㊁测量和控制领域ꎬ它是一种难得的好工具ꎮ虚拟仪器技术先进ꎬ符合国际流行的软硬件发展趋势ꎬ因此常被称为软件仪器 ꎮ通过专用探头和软件ꎬ还可以检测特定系统的参数ꎬ如汽车发动机参数㊁汽油标签㊁炉温㊁脉搏波㊁心电参数等数据ꎮ它操作灵活ꎬ图形界面完整ꎬ风格简单ꎬ易于集成ꎬ既能与高速数据采集设备构成自动测量系统ꎬ又能与控制设备组成自动控制系统ꎮ虚拟仪器可广泛应用于工程测量㊁矿产勘查㊁医疗㊁振动分析㊁声学分析㊁故障诊断㊁教学科研等领域ꎮ在仪器测量系统中ꎬ示波器㊁频谱分析仪㊁信号发生器㊁逻辑分析仪和电压表是科研机构㊁企业研发实验室和高等院校必备的测量设备ꎮ与硬件工程师堆积如山的许多凌乱复杂的工作仪器相比ꎬ集成虚拟测量系统不仅将测量人员从复杂的仪器堆中解放出来ꎬ而且实现了自动测量㊁自动记录和自动数据处理ꎮ三㊁结束语虚拟仪器是在现代计算机软件技术㊁通信技术和测量技术飞速发展的背景下发展起来的一种先进技术ꎮ虚拟仪器的出现ꎬ使现代测量技术进入了一种新的电子自动化模式ꎮ虚拟仪器电子测量系统在许多领域得到了广泛的应用ꎮ因此ꎬ探讨如何操作基于虚拟仪器的电子测量系统具有重要的现实意义ꎮ介绍了一种基于虚拟仪器理论和计算机控制标准实现电子测量的研究系统ꎮ参考文献:[１]韩同彬ꎬ刘洁瑜ꎬ汪立新ꎬ等.基于虚拟仪器转动平台自动化控制系统[Ｊ].兵工自动化ꎬ２０１９(３):６７.[２]方兴ꎬ李景文ꎬ唐智.基于虚拟仪器的控制指令码自动测试系统[Ｊ].电子测量ꎬ２０１９(７):９８.作者简介:张泽谦ꎬ男ꎬ山东省青岛市ꎬ研究方向:电子仪器与测量ꎮ３９１。

LabVIEW在数字天线阵列测试中的运用

LabVIEW在数字天线阵列测试中的运用作者：王太斌来源：《硅谷》2011年第10期摘要：数字天线阵列的多天线单元和多收发通道间存在幅度相位误差，所以必须对其进行校正和测试以消除这些误差对系统性能影响。

介绍利用虚拟仪器系统开发平台——LabVIEW和PCI-6534数据采集卡，完成阵列天线测试过程中校正和波瓣测试的数据采集。

关键词： LabVIEW；数字天线阵列；误差；影响中图分类号：TN821 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0520132－010 引言LabvlEw是美国NI（NationalInstrument）公司推出的虚拟仪器开发软件，其采用一种特殊的图形化G语言，是一款非常优秀的面向对象的图形化编程语言。

LabvlEw主要用于快速创建测试、测量和控制应用程序，以其强大的数据采集、处理、分析及以其控制功能在现代测控领域得到广泛的应用。

数字天线阵列是天线和数字信号处理技术结合的产物，它具有工作方式灵活、抗干扰性能卓越和超角分辨等众多优点，因此其在现代雷达和民用领域都得到了广泛的应用。

但是阵列系统的多天线单元和多收发通道的硬件存在差异，回波信号通过各个接收通道的输出后必然存在幅度相位差，这种幅度相位差如果不进行校正补偿，必然影响波束的副瓣电平甚至波束的指向。

因此必须对数字天线阵列系统进行校正和测试。

一般阵列天线校正和波瓣测量需要采集大量的数据，进行多次循环计算，工作效率低且动用的仪器设备众多。

因此LabVIEW在阵列天线测试中的优势就显得十分明显了，它不仅实现对大量的通道信号同时采集和实时监控、分析等工作，而且具有良好的人机界面以及高度灵活性，最重要的是节省了资源，又简化了测试过程，提高了工作效率。

在某接收数字天线阵列系统测试过程中，我们将运用LabVIEW完成了测试过程中内校数据、远场数据的采集以及波瓣测试等工作。

1 系统简介在系统工作时，回波信号首先进入阵列天线各单元，然后经过接收前端放大后，到各接收通道，然后到数字接收机，最后送采集计算机。

虚拟仪器技术在振动测试中的应用

实验器材有：悬臂梁结构、 $% + ,-.- 脉冲锤、 $% + */01 加速度传感器、 $% + -0/2 电荷放大器、 $% + 数据采集卡 "3#4**2- 及计 -./- 双通道信号分析仪、算机一台 % 机械结构的模态分析是通过做出测试、分
图5 6#!789 5
传统的振动测试方法
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图6#!789 -
新的振动测试方法
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在对以上两图进行分析比较后，可看出最大的不同在于，传统的振动测试方法中使用了 $% + -./仪器，而在新的实验图中使用的是虚拟仪器 % 传统测试方法中的 $% + -./- 双通道动态信号分析仪在实验中起三个作用：双通道数据采集；信号分析与处理；传输数据至 &’() % 新的振动测试方法中使用虚拟仪器代替 $% + -./-，即只使用一台计算机（带 IJK 板卡）及若干周边设备取代仪器 $% + -./- % 在这一方法中，硬件方面只使用一块 "3# 总线的数据采集卡 "3# L **2- 采集数据 % 信号的分析与处理由虚拟
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电子技术试验中虚拟仪器的应用

程中也接近常规仪器的使用规律。但是基于虚
拟仪器的强大功能，以及在分析处理过程中对于数据信息的准确控制，是完善电子技术试验
的有效方式。而且同时对用户进行重新定义的器、温度计和数字万用表等功能，很大程度上
现。
备不同方式的仿真处理功能，也就为实际实验
功能提供了可以参考的教学辅助设备。
４电子技术试验中虚拟仪器的应用方式
在电子技术实验中，虚拟仪器最为简洁的应用方式，就是代替常规实验工作中的部分传统仪器，例如示波器、函数发生器、万用表等。在其实验过程中，通过显示信号发生的波形进行记录，能够实现较高的实验效果。同时应用计算机模拟出，不同的函数发生器对其实验所需的信号进行激励，也就能够完成幅值、频率、波形等仪器产生的信号进行常规表达。那么在计算机通过虚拟方式表现出的示波器中，能够具备传统示波器的基本功能，包括策略实验电路的信号响应等情况。同时也能够记录显示和打印存储不同通道输入的波形，那么也就能够
伴随计算机技术的飞速发展，为电子技术的试验提供了虚拟仪
器应用的可能。通过打破传统仪器的笨重和应用范围的局限性，虚拟仪器可以为电子技术试验提高更为快捷、方便、灵活的应用方式。本文从虚拟仪器概述分析中，提出虚拟实验平台的组成方式，提供了虚拟仪器测量的实验实例。将电子技术试验中虚拟仪器的应用方式作为重点，旨在增

虚拟仪器在电子测量中的应用

河南科技上郑州市质量技术监督检验测试中心电学室孙征率也极高，测量人员需要进行大量的地形图补测和修测工作。

另外，矿区储量管理和开采监督、矿区资源环境整治、矿区规划建设等也都离不开大量新的矿区地形信息的支持。

利用GPS RTK 技术可以很好地解决不做控制又能实时采集野外数据的问题，方便了内业地形图的及时补测与修测，确保了矿区地图信息的实时性。

实践经验证明，GPS RTK 测量技术在地质矿产勘查地形测量中有着巨大的优越性，它改变了传统测量模式，给测量手段带来了重大的技术变革，极大地方便了地质矿产勘查测量人员的日常工作量，节省了人力，也缩短了成图周期。

二、GPS RTK 定位精度分析GPS RTK 技术之所以能够在地质矿产勘查测量中得到广泛应用，其高精度和高效率是主要原因。

以河南省栾川县大青沟某矿区为例，该矿区地势起伏不大，场地开阔，除个别地方植被茂密外，其余地方对GPS RTK 作业没有大的影响。

该矿区首级控制测量采用静态GPS 模式并联测3个国家2等点，经平差后得到12个E 级GPS 控制点成果，然后利用静态解算得到7号参数，利用GPS RTK 实测了12个E 级GP S 控制点，在表１中将实测坐标与检测坐标进行了比较。

通过表１可以看出，其点位平面误差基本控制在±2.0cm 以内，高程误差在±2.0cm 左右，由此可见，GPS RTK 技术具有较高的定位精度。

不足的是，对于GPS RTK 成果的检验，目前还没有统一的检验方法和精度标准。

但实践证明GPS RTK 测量完全可以替代控制测量中的图根控制测量，能较好地满足地质矿产勘查的测量工作。

三、结论在科技飞速发展的今天，G S RTK 技术给测绘工作带来了革命性的变化，它改变了传统的测量模式，实时完成厘米级精度定位和不通视情况下的远距离三维坐标量测。

具有需要测量人员少、速度快、精度高等优点，极大地提高了工作效率。

但它也存在一定的不足，如不能满足更高精度的要求，易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况等影响，稳定性较差，在精度和稳定性方面均不及全站仪。

虚拟仪器的数字阵列天线测试

虚拟仪器的数字阵列天线测试
LabvlEw是实验室虚拟仪器集成环境(laboratory virtual instrument engineering workbench)的简称，是美国NI公司的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。

LabVIEW作为软件化仪表在数据采集及控制、数据分析和显示等方面具有强大的功能，其支持的信号接口卡丰富，用户能够快捷方便地对各个输入数据参数进行即时设置和调试，程序运行结果也十分直观。

数字天线阵列是天线和数字信号处理技术结合的产物，它具有工作方式灵活、抗干扰性能卓越和超角分辨等众多优点，因此其在军事和民用领域都得到了广泛的应用。

一般阵列天线校正和波瓣测量需要采集大量的数据，进行多次循环计算，工作效率低且动用的仪器设备众多。

因此在数字阵列天线测试中，LabVIEW的优势十分明显，它可以实现对大量通道信号同时采集和实时监控、分析等工作，这样既节省了资源，也简化了测试过程提高了工作效率。

1 系统简介。