基于labview软件的控制界面设计论文正文
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班 级021151
学 号02115004
本科毕业设计论文
题 目基于LabVIEW软件的控制界面
设计
学 院电子工程学院
专 业智能科学与技术
学生姓名李顺
导师姓名丁金闪
摘要
目前LabVIEW是一款领先的图形化系统设计软件，在测试技术领域有着很广泛的应用。作为一种图形化开发平台，LabVIEW也提供了相当丰富的信号分析处理模块。本文设计的就是一款基于LabVIEW软件的数据分析控制界面软件，该软件实现数据读取、信号生成、信号分析、信号处理等功能。
1.1.2
虚拟仪器由通用仪器硬件平台和应用软件两大部分组成。构成虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和接口设备。硬件平台可以是台式机，笔记本电脑，工作站，嵌入式计算机等。计算机管理着虚拟仪器的软，硬件资源，是虚拟仪器的硬件基础。计算机在显示，存储，处理性能，网络，总线标准等方面的发展，促进了虚拟仪器系统的快速发展[2]。
1.1.1
虚拟仪器的概念最早是由美国国家仪器公司（National Instruments，NI）在1986年提出的。从20世纪80年代中期微软公司Windows操作系统的出现开始，计算机操作系统的图形支持功能得到了很大的提升。1986年，NI公司推出了图形化的虚拟仪器编程环境LabVIEW，标志着虚拟仪器设计软件平台基本成型。虚拟仪器是基于一种计算机的数字化自动测试仪器系统，它通过软件将计算机硬件资源（如微处理器、内存和显示器等）与仪器硬件资源（如A/D、D/A、I/O和信号调理等）结合起来，使操作人员可以通过友好的图形界面及图形化编程语言控制仪器进行，完成对被测Hale Waihona Puke Baidu量的采集、分类、判断、显示、存储及数据生成。VI通过把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合起来，大大缩小了仪器硬件的体积和成本，而且它通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理，从而实现各种测量和测试[1]。
应用软件建立在仪器驱动程序之上，直接面对操作用户，提供了快捷，友好的操作界面以及丰富的图形、图表等数据显示方式。虚拟仪器本身不进行任何数据处理，它只对虚拟仪器驱动进行调用。
1.1.3
虚拟仪器集传统仪器与计算机之长，拥有PC技术的优点。虚拟仪器与传统仪器比较，具有很多优势，表1.1比较了二者的区别：
I/O接口设备是为计算机配置的电子测量仪器硬件模块，主要包括各种传感器、信号调理、模拟/数字转换器（ADC）、数字/模拟转换器（DAC）、数据采集器（DAQ）等。
虚拟仪器的核心思想就是使本来需要硬件或电路实现的技术虚拟化和软件化，尽可能地降低系统成本。基于软件在虚拟仪器系统中的重要作用，虚拟仪器的软件框架包括三个部分：接口软件，仪器驱动程序和应用软件。
Keywords: LabVIEW virtual instrumentsignal analysis
第一章
1.1
随着电子、计算机技术和数字信号处理技术的飞速发展，这些技术已经深入到测量领域中，仪器技术领域产生了巨大的变化。从最初的模拟仪器到现在的数字化仪器、嵌入式系统仪器和智能仪器，新的测试理论、测试方法不断应用于实践，仪器技术领域的各种创新积累使现代测量仪器的性能发生了质的飞跃，在此基础上，仪器的概念和形式慢慢发生了变化，出现了一种全新的仪器概念——虚拟仪器（VirtualInstrumentation,VI）。
LabVIEW is an advancedgraphical system design software at present. Ithas a very wide range of applications in testing technology.As a graphical development platform，it also provides a wealth of signal analysis and processing module.This paper presents a data analysis control interface based on LabVIEW，for data reading, signal generation, signal analysis,a fewsignal processing functions.
本文首先介绍了虚拟仪器的组成特点以及LabVIEW的发展现状和应用，然后介绍了数据分析控制界面的几个模块，包括数据操作模块、信号FFT变换模块、信号滤波处理模块以及具体的Chirp信号分析模块。本文各个模块的具体功能在LabVIEW环境里都得到实际实现。
关键词：LabVIEW 虚拟仪器 信号分析
ABSTRACT
Thisworkfirst introduces the virtual instrument and the development status and application of LabVIEW.Itintroduces the data analysis control interface of several modules, includingthedata manipulation module,theFFT transform module,thefilter processing module and the specific Chirp signal analysis module.In thiswork, the specific functions of each module have beenrun successfullyin LabVIEW environment.
接口软件是为虚拟仪器驱动层提供信息传递的底层软件，是实现灵活、开放虚拟仪器的基础。接口软件就是直接对仪器进行控制，完成对数据的读写操作。由于仪器硬件的种类繁杂，为了确保硬件的实用性，接口软件需要提供独立于硬件的I/O接口。
仪器驱动程序是连接虚拟仪器应用软件与接口软件的桥梁，它的作用是为虚拟仪器应用软件层提供抽象的仪器操作集。对于虚拟仪器应用软件来说，对仪器的操作是通过调用虚拟仪器驱动提供唯一的接口实现的；而虚拟仪器驱动又是通过调用接口软件所提供的单一接口来实现的。
学 号02115004
本科毕业设计论文
题 目基于LabVIEW软件的控制界面
设计
学 院电子工程学院
专 业智能科学与技术
学生姓名李顺
导师姓名丁金闪
摘要
目前LabVIEW是一款领先的图形化系统设计软件，在测试技术领域有着很广泛的应用。作为一种图形化开发平台，LabVIEW也提供了相当丰富的信号分析处理模块。本文设计的就是一款基于LabVIEW软件的数据分析控制界面软件，该软件实现数据读取、信号生成、信号分析、信号处理等功能。
1.1.2
虚拟仪器由通用仪器硬件平台和应用软件两大部分组成。构成虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和接口设备。硬件平台可以是台式机，笔记本电脑，工作站，嵌入式计算机等。计算机管理着虚拟仪器的软，硬件资源，是虚拟仪器的硬件基础。计算机在显示，存储，处理性能，网络，总线标准等方面的发展，促进了虚拟仪器系统的快速发展[2]。
1.1.1
虚拟仪器的概念最早是由美国国家仪器公司（National Instruments，NI）在1986年提出的。从20世纪80年代中期微软公司Windows操作系统的出现开始，计算机操作系统的图形支持功能得到了很大的提升。1986年，NI公司推出了图形化的虚拟仪器编程环境LabVIEW，标志着虚拟仪器设计软件平台基本成型。虚拟仪器是基于一种计算机的数字化自动测试仪器系统，它通过软件将计算机硬件资源（如微处理器、内存和显示器等）与仪器硬件资源（如A/D、D/A、I/O和信号调理等）结合起来，使操作人员可以通过友好的图形界面及图形化编程语言控制仪器进行，完成对被测Hale Waihona Puke Baidu量的采集、分类、判断、显示、存储及数据生成。VI通过把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合起来，大大缩小了仪器硬件的体积和成本，而且它通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理，从而实现各种测量和测试[1]。
应用软件建立在仪器驱动程序之上，直接面对操作用户，提供了快捷，友好的操作界面以及丰富的图形、图表等数据显示方式。虚拟仪器本身不进行任何数据处理，它只对虚拟仪器驱动进行调用。
1.1.3
虚拟仪器集传统仪器与计算机之长，拥有PC技术的优点。虚拟仪器与传统仪器比较，具有很多优势，表1.1比较了二者的区别：
I/O接口设备是为计算机配置的电子测量仪器硬件模块，主要包括各种传感器、信号调理、模拟/数字转换器（ADC）、数字/模拟转换器（DAC）、数据采集器（DAQ）等。
虚拟仪器的核心思想就是使本来需要硬件或电路实现的技术虚拟化和软件化，尽可能地降低系统成本。基于软件在虚拟仪器系统中的重要作用，虚拟仪器的软件框架包括三个部分：接口软件，仪器驱动程序和应用软件。
Keywords: LabVIEW virtual instrumentsignal analysis
第一章
1.1
随着电子、计算机技术和数字信号处理技术的飞速发展，这些技术已经深入到测量领域中，仪器技术领域产生了巨大的变化。从最初的模拟仪器到现在的数字化仪器、嵌入式系统仪器和智能仪器，新的测试理论、测试方法不断应用于实践，仪器技术领域的各种创新积累使现代测量仪器的性能发生了质的飞跃，在此基础上，仪器的概念和形式慢慢发生了变化，出现了一种全新的仪器概念——虚拟仪器（VirtualInstrumentation,VI）。
LabVIEW is an advancedgraphical system design software at present. Ithas a very wide range of applications in testing technology.As a graphical development platform，it also provides a wealth of signal analysis and processing module.This paper presents a data analysis control interface based on LabVIEW，for data reading, signal generation, signal analysis,a fewsignal processing functions.
本文首先介绍了虚拟仪器的组成特点以及LabVIEW的发展现状和应用，然后介绍了数据分析控制界面的几个模块，包括数据操作模块、信号FFT变换模块、信号滤波处理模块以及具体的Chirp信号分析模块。本文各个模块的具体功能在LabVIEW环境里都得到实际实现。
关键词：LabVIEW 虚拟仪器 信号分析
ABSTRACT
Thisworkfirst introduces the virtual instrument and the development status and application of LabVIEW.Itintroduces the data analysis control interface of several modules, includingthedata manipulation module,theFFT transform module,thefilter processing module and the specific Chirp signal analysis module.In thiswork, the specific functions of each module have beenrun successfullyin LabVIEW environment.
接口软件是为虚拟仪器驱动层提供信息传递的底层软件，是实现灵活、开放虚拟仪器的基础。接口软件就是直接对仪器进行控制，完成对数据的读写操作。由于仪器硬件的种类繁杂，为了确保硬件的实用性，接口软件需要提供独立于硬件的I/O接口。
仪器驱动程序是连接虚拟仪器应用软件与接口软件的桥梁，它的作用是为虚拟仪器应用软件层提供抽象的仪器操作集。对于虚拟仪器应用软件来说，对仪器的操作是通过调用虚拟仪器驱动提供唯一的接口实现的；而虚拟仪器驱动又是通过调用接口软件所提供的单一接口来实现的。