基于LabVIEW的任意波形发生器设计
LabVIEW-波形发生器精讲
驱动程序
WDM VXD
系统软件设计
控件
LABVIEW编程
用户态
核心态
调用
DLL
访问
Hale Waihona Puke 驱 动LabVIEW
CLF接口
设备
系统软件设计
• • • • 函数波形数据生成 任意波形数据生成 频率控制 数据传输
函数波形数据生成
• • • • • 正弦波 方波 三角波 锯齿波 直流
－正弦波数据生成
NI-5401 16MHz函数发生器
• 16MHz正弦波 • 1MHz方波,三角波,斜波 产生 • 9.13mHz频率分辨率 • 40MS/s更新速率 • 12位幅值分辨率
NI-PCI 6024E 多功能数据采集卡
• 基于PCI总线 • 16个模拟输入的程控放大器 • 1个12位的A/D转换器 (200KS/s) • 2个12位的D/A转换器(10KS/s) • 2个24位的定时/计数器 • 8个TTL电平的数字I/O端口.
n sin(2 ) 1 N Y 2
－方波波数据生成
NI-5421 40MS/s 任意波形发生器
• • • • • 40MS/s更新速率 12位分辨率/60dB SFDR 16MHz正弦波输出 波形连接与循环 4或16MB板载内存
NI-5404 100MS/s 时钟和频率发生器
• 可生成9KHz~100M正弦波 • 生成直流~100MHz采样时 钟频率 • 1.07uHz的频率分辨率 • 12位幅值分辨率
系统设计方案
• 扫描发生技术
可变 时钟 波形 存储器 D/A 转换器
低通 滤波器
信号输出
将一个任意波形信号取样、量化、编码，形成数字量， 存于存储器中，通过系统时钟按地址逐个扫描，改变 扫描频率就可以得到不同频率的输出，再通过Ｄ/Ａ转 换器及滤波器即可得到任意波形的信号。
基于LABVIEW的虚拟函数信号发生器设计
2013届毕业设计说明书基于LabVIEW的多功能函数信号发生器设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称指导教师：职称专业：电子信息工程班级：完成时间：2013年5月30日摘要随着计算机软件、硬件的发展，计算机与外部设备之间的数据通信变得越来越频繁，也越来越便利，于是虚拟仪器也就应运而生。
从本质上来说，虚拟仪器是仪器技术与计算机技术深层次相结合的产物，它强调了“软件即仪器”的概念，使用户能够根据自己的需要来定义仪器的功能，这样用户就能更好的组建自己所需要的测试系统。
它是按照信号的处理与采集，数据的分析，结果的输出及显示的结构模式来建立通用信号处理的硬件平台。
本文就是在这个通用信号处理的硬件平台，进行了基于LABVIEW的虚拟函数信号发生器的设计，本设计是基于LabWIEW软件的多功能函数信号发生器，能够产生实验室所常用的正弦波、三角波、方波、锯齿波信号及任意公式波等基本波形信号，本设计充分利用了LabVIEW软件开发平台所提供的丰富资源, 采用模块化的设计方法，并设计了一个用户的登陆系统和登录音效以及按键音效给人以视觉和听觉上美的感受，并进一步完善了虚拟信号发生器的功能, 能产生5种我们经常用到的信号以及其他的一些较复杂的信号。
关键词：虚拟仪器；Labview；函数信号发生器ABSTRACTWith computer software and hardware development, computer and data communication between external devices become more frequent, but also more convenient, so virtual instruments also emerged.In essence, the virtual instrument is the instrument technology and computer technology product of the combination of deep level, it emphasizes the "software instrument" concept that allows users to define their own needs to the instrument function, so users can better the need to establish their own testing system.It is in accordance with the signal processing and collection, data analysis, and display the output results of the structural model to create common signal processing hardware platform.This article is in this general-purpose signal processing hardware platform for a LABVIEW-based virtual function signal generator design, the design is based on the LabWIEW software multi-function signal generator can produce lab common sine wave, triangle wave, square wave, sawtooth wave signal and the arbitrary formulas and other basic waveform signal, the design takes advantage of LabVIEW software development platform provides a wealth of resources, using a modular design approach, and designed a user login system and registry keys sound and sound gives a visual and auditory experience of beauty, and further improve the functionality of the virtual signal generator, can produce five kinds of signals, and we often use some other more complex signals.Keywords: virtual instrument; Labview; function signal generator目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 波形发生器的发展概况 (1)1.3 本文的主要内容 (4)2 虚拟仪器技术 (5)2.1 虚拟仪器概述 (5)2.2 虚拟仪器的系统构成 (7)2.2.1 虚拟仪器系统的硬件构成 (7)2.2.2 虚拟仪器系统的软件构成 (7)2.3 虚拟仪器软件开发平台 (8)2.4 基于虚拟仪器的自动测试系统的优点 (9)2.5 虚拟信号发生器的介绍 (10)2.5.1 信号发生器的基本原理 (10)2.5.2 虚拟信号发生器的工作原理 (10)3 LabVIEW图形化开发环境 (11)3.1 LabVIEW简介 (11)3.2 LabVIEW的优点 (12)3.3 LabVIEW中的编程方式 (13)3.4 LabVIEW程序的设计模式 (14)4 虚拟函数信号发生器的设计 (15)4.1 登录模块设计 (15)4.1.1 登录界面的设计 (15)4.1.2 用户登录系统的设计 (16)4.1.3 利用局部变量来设计“记住密码”选项 (17)4.1.4 用户加载框的设计 (17)4.1.5 播放音效VI的设计 (18)4.1.6 获取系统时间的VI设计 (18)4.1.7 利用全局变量在子VI中显示主VI中的用户登录个人信息. 194.2 虚拟函数信号发生器设计 (19)4.2.1 软件的设计方案 (19)4.2.2 多功能函数信号发生器子VI的设计 (20)4.3 基本的函数波形产生模块 (21)4.4 任意公式波产生模块 (22)4.5 虚拟函数信号发生器的设计 (23)5 函数信号发生器的仿真和调试 (25)5.1 函数信号发生器的仿真和调试 (25)5.2 调试结果分析 (28)结束语 (30)参考文献 (31)致谢 (33)1 绪论1.1 课题背景及意义现代化生产要求电子仪器品种多、功能强、精度高、自动化程度高，而且要求测试速度快、实时性好、具有良好的人机界面。
LabVIEW中的信号发生器与波形分析
LabVIEW中的信号发生器与波形分析在LabVIEW中，信号发生器和波形分析是两个非常重要的功能模块。
信号发生器可以帮助我们生成各种类型的信号波形，而波形分析则可以对实时采集到的波形进行分析和处理。
本文将介绍LabVIEW中信号发生器和波形分析的基本原理及使用方法，并结合具体案例进行说明。
一、信号发生器在LabVIEW中，信号发生器可以帮助我们生成各种类型的信号波形，比如正弦波、方波、三角波等。
使用信号发生器，我们可以通过调节参数来调整信号的频率、幅度、相位等属性。
下面将以生成正弦波为例，介绍LabVIEW中信号发生器的使用方法。
1. 创建信号发生器 VI首先，在LabVIEW中创建一个新的VI，将信号发生器模块拖拽到VI的面板上，然后双击打开该模块进行配置。
2. 设置信号参数在信号发生器模块的属性窗口中，可以设置信号的频率、幅度、相位等参数。
以生成正弦波为例，我们可以设置频率为1000Hz，幅度为1V，相位为0度。
3. 运行信号发生器将信号发生器模块与输出设备（如声卡）连接起来，然后点击运行按钮即可生成对应的信号波形。
二、波形分析在LabVIEW中，波形分析是对实时采集到的波形进行分析和处理的功能模块。
通过波形分析，我们可以获取波形的幅值、频率、相位等参数，并进行进一步的数据处理。
下面将以频谱分析为例，介绍LabVIEW中波形分析的使用方法。
1. 创建波形分析 VI同样地，在LabVIEW中创建一个新的VI，将波形分析模块拖拽到VI的面板上，然后双击打开该模块进行配置。
2. 设置分析参数在波形分析模块的属性窗口中，可以设置分析的类型、窗口函数、采样率等参数。
以频谱分析为例，我们可以选择FFT算法作为分析类型，并设置采样率为1000Hz。
3. 运行波形分析将波形分析模块与输入设备（如声卡）连接起来，然后点击运行按钮即可进行波形的实时分析。
三、应用案例为了更好地理解LabVIEW中信号发生器和波形分析的使用方法，下面将结合一个实际应用案例进行说明。
基于labview的函数发生器的设计
2.需要用到的波形发生器简单介绍：根据信号类型，创建一个输出波形。该VI会记住上个生成波形的时间标识，并从这一点开始继续递增时间标识。该函数将波形类型、采样数目、相位输入和即将生成的波形频率（以Hz为单位）作为输入端。
第二部分：实验过程记录（可加页）（包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）
实验课程名称：虚拟仪器
实验项目名称
基于labview的函数发生器的设计
实验成绩
实验者
专业班级
组别
同组者
实验日期
2010.5.5
一部分：实验预习报告（包括实验目的、意义，实验基本原理和方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等）
一实验目的：
了解Labview的基本功能，并用Labview完成一个函数发生器制作。
虚拟函数信号发生器的输入输出的硬件部分为一数据采集卡和具有一定配置要求的PC机，数据的输入输出靠对数据采集卡输出输入口的定义来实现。本设计采用的PCI-1200数据采集卡是一块性价比较好的产品，具备数/模转换的功能，能将产生的数字信号转换成模拟信号且数模转换精度高，而且还具备滤波功能，从而使输出波形光滑。它支持单极和双极性模拟信号输入，信号输入范围分别为-5～+5V和0～10V。提供16路单端/8路差动模拟输入通道、2路独立的DA输出通道、24线的TTL型数字I/O、3个16位的定时计数器等多种功能。硬件接口部分用于数据输入或输出时的通道设置。
虚拟仪器Labview的任意波形发生器的课程设计
《虚拟仪器课程》课程设计题目：任意波形发生器学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：2011-12-12～2011-12-18目录一、labVIEW介绍 (3)二、任意波形发生器的设计 (4)2．1小组任务分配 (4)2．2 仪器功能描述 (4)2．3任意波形发生器发生器的前面板 (4)2．4任意波形发生器的程序框图构成 (5)2. 5 波形产生设计 (6)三、设计小结 (11)一、labVIEW介绍LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench，实验室虚拟仪器集成环境)是一个基于G（Graphic）语言的图形编程开发环境，在工业界和学术界中广泛用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言，对于科学研究和工程使用来说是很理想的语言。
它含有种类丰富的函数库，科学家和工程师们利用它可以方便灵活地搭建功能强大的测试系统。
LabVIEW编程语言最主要的两个特点是图形化编程和数据流驱动：（1）图形化编程LabVIEW和Visual C++、Visual Basic、LabWindows/CVI等编程语言不同，后几种都是基于文本的语言，而LabVIEW则是使用图形化程序设计语言G 语言，用框图代替了传统的程序代码，编程的过程即是使用图形符号表达程序行为的过程，源代码不是文本而是框图。
一个VI有三个主要部分组成：框图、前面板和图标／连接器。
框图是程序代码的图形表示。
LabVIEW的框图中使用了丰富的设备和模块图标，和科学家、工程师们习惯的大部分图标基本一致，这使得编程过程和思维过程非常的相似。
多样化的图标和丰富的色彩也给用户带来不一样的体验和乐趣。
前面板是VI的交互式用户界面，外观和功能都类似于传统仪器面板，用户的输入数据通过前面板传递给框图，计算和分析结果也在前面板上以数字、图形、表格等各种不同方式显示出来。
基于labvIEW的虚拟仪器信号发生器的设计
摘要随着计算机软、硬件的发展，计算机与外设之间的数据通信越来越频繁，也越来越便利，虚拟仪器应运而生。
从本质上来说，虚拟仪器是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，它强调“软件是仪器”的概念，使用户能够根据自己的需要定义仪器功能，更好的组建自己所需要的测试系统。
它是按照信号的处理与采集，数据的分析，结果的输出及显示的结构模式来建立通用信号处理硬件平台。
本文就是在这个通用信号处理硬件平台，进行了基于LABVIEW的虚拟函数信号发生器的设计，设计基于LabWIEW软件的虚拟函数信号发生器（能够产生实验室常用的正弦波、三角波、方波、锯齿波信号及白噪声和多频波，任意公式波），并在以设计好的虚拟信号发生器的基础上对所产生的信号做自相关分析，积分，微分分析及相应的频谱分析。
关键词：虚拟仪器；Labview；虚拟函数信号发生器第1章 绪 论1.1 课题背景及意义目前，我国正处于科学技术蓬勃发展的新时期，对仪器设备的需求将更加强劲。
虚拟仪器赖以生存的计算机近几年正以迅猛的势头席卷全国，这为虚拟仪器的发展莫定了基础。
虚拟仪器作为传统仪器的替代品，市场容量巨大。
据专家预测，到本世纪初我国将有的仪器为虚拟仪器。
发达国家虽然在此领域比我国起步较早，但差距并不是很大，我们应当充分把握时机，取长补短，学习国外先进经验，将我国的虚拟仪器产业水平逐渐向先进国家靠拢。
1.2 波形发生器的发展概况波形发生器是应用在测试设备、信号接收设备等装置中的一种信号源。
早在二十年代，当电子设备刚开始出现的时候，信号发生器就出现了。
随着电子技术的巨大进步，波形发生器根据其关键技术—频率合成技术的角度，大致可以划分成三代。
第一代的波形发生器采用的是直接模拟频率合成。
其结构如图1.1所示：图1.1 直接模拟频率合成框图 1.3 本文主要论文本文主要阐述虚拟仪器技术的概念和基本设计思路，设计基于LabWIEW 软件的虚拟函数信号发生器（能够产生实验室常用的正弦波、三角波、方波、锯齿波信号及白噪声和多频波，任意公式波），并在以设计好的虚拟信号发生器的基础上对所产生的信号做自相关分析，积分，微分分析及相应的频谱分析。
利用Labview实现任意波形发生器的设计
沈阳理工大学课程设计专用纸No I1 引言波形发生器是一种常用的信号源，广泛应用于通信、雷达、测控、电子对抗以及现代化仪器仪表等领域，是一种为电子测量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。
随着现代电子技术的飞速发展，现代电子测量工作对波形发生器的性能提出了更高的要求，不仅要求能产生正弦波、方波等标准波形，还能根据需要产生任意波形，且操作方便，输出波形质量好，输出频率范围宽，输出频率稳定度、准确度及分辨率高，频率转换速度快且频率转换时输出波形相位连续等。
可见，为适应现代电子技术的不断发展和市场需求，研究制作高性能的任意波形发生器十分有必要，而且意义重大。
波形发生器的核心技术是频率合成技术，主要方法有：直接模拟频率合成、锁相环频率合成(PLL)，直接数字合成技术(DDS)。
传统的波形发生器一般基于模拟技术。
它首先生成一定频率的正弦信号，然后再对这个正弦信号进行处理，从而输出其他波形信号。
早期的信号发生器大都采用谐振法，后来出现采用锁相环等频率合成技术的波形发生器。
但基于模拟技术的传统波形发生器能生成的信号类型比较有限，一般只能生成正弦波、方波、三角波等少数的规则波形信号。
随着待测设备的种类越来越丰富，测试用的激励信号也越来越复杂，传统波形发生器已经不能满足这些测试需要，任意波形发生器（AWG)就是在这种情况下，为满足众多领域对于复杂的、可由用户自定义波形的测试信号的日益增长的需要而诞生的。
随着微处理器性能的提高，出现了由微处理器、D／A以及相关硬件、软件构成的波形发生器。
它扩展了波形发生器的功能，产生的波形也比以往复杂。
实质上它采用了软件控制，利用微处理器控制D／A，就可以得到各种简单波形。
但由于微处理器的速度限制，这种方式的波形发生器输出频率较低。
目前的任意波形发生器普遍采用DDS(直接数字频率合成)技术。
基于DDS技术的任意波形发生器(AWG)利用高速存储器作为查找表，通过高速D／A转换器对存储器的波形进行合成。
基于LABVIEW的信号发生器设计
等级:课程名称嵌入式系统课程设计课题名称基于LABVIEW的信号发生器专业电子信息工程班级电信1301学号201301030119姓名王景盛指导老师陈爱萍2016年12月20日电气信息学院课程设计任务书课题名称基于LABVIEW的信号发生器的设计姓名王景盛专业电子信息工程班级电信1301 学号19指导老师陈爱萍课程设计时间2016年12月18日-2016年12月30日（17、18周）教研室意见意见：同意审核人：刘望军一、任务及要求应用LabVIEW平台设计虚拟信号发生器，要求满足以下功能：1.可产生10Hz~100MHz的正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声以及多频波;2.任意波形的发生，任意波可实现公式输入;3.信号频率、幅度、相位、偏移量可调可控;4.方波占空比可调;5.噪声任意可加、创建友好界面、信号波形现实对所产生的信号做自相关分析，积分，微分分析及相应的频谱分析.设计要求：1、设计前面板界面，建立友好的人机操作界面；2、给出各个功能模块的程序框图；3、绘制各个功能模块连接的流程图；4 、写出设计报告；二、进度安排第一周星期一、二：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；介绍labview软件的使用；查找资料，确定总体设计方案和单元模块设计；星期三～第二周星期一：前面板构思，各个功能模块构建；第二周星期二、三：各个功能模块构建；第二周星期四、五：书写设计报告，打印相关图纸；答辩三、参考资料[1]侯国屏，王坤，叶齐鑫． LABVIEW 7.1 编程与虚拟仪器设计[M]．清华大学出版社，[2]张桐，陈国顺，王正林编著乔瑞萍，精通LabVIEW程序设计[M]．电子工业出版社，[3]杨乐平，李海涛． LabVIEW 8.20程序设计从入门到精通[M]．陈锡辉，张银鸿编著，清华大学出版社，[4]余成波，胡新宇．传感器与自动检测技术[M]．高等教育出版社目录一、课设任务及要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)二、设计方案 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 设计框图 (2)三、设计单元模块 (3)3.1 波形生成模块 (3)3.2 积分微分器模块 (5)3.3 自相关函数演示模块 (6)3.4 频谱分析仪模块 (6)3.5 信号发生器总设计模块 (7)四、调试与仿真 (7)4.1 正弦波仿真图 (7)4.2 方波仿真图 (7)4.3 三角波仿真图 (8)4.4 锯齿波仿真图 (8)4.5 多频波仿真图 (8)4.6 高斯白噪声仿真图 (9)4.7 任意公式仿真图 (9)五、总原理框图 (9)六、心得体会 (10)七、附录 (10)八、参考文献 (11)一、设计任务及要求1.1 设计任务应用LabVIEW平台设计虚拟信号发生器，要求满足以下功能：1. 可产生10Hz~100MHz的正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声以及多频波;2. 任意波形的发生，任意波可实现公式输入;3. 信号频率、幅度、相位、偏移量可调可控;4. 方波占空比可调;5. 噪声任意可加、创建友好界面、信号波形现实对所产生的信号做自相关分析，积分，微分分析及相应的频谱分析.1.2 设计要求1. 设计前面板界面，建立友好的人机操作界面；2. 给出各个功能模块的程序框图；3. 绘制各个功能模块连接的流程图；4. 写出设计报告二、设计方案2.1 设计思路对于设计一个虚拟信号发生器，首先要进行前面板的设计，前面板的设计主要需要考虑到我们所设计的信号发生器实现的功能。
基于labview的任意波形发生器(含vi下载地址)
一、前言虚拟仪器是一种新型的测试仪器，由于其硬件结构简单，主要依靠软件来实现各种测试功能，使用起来更加方便、功能更加强大，所以应用越来越广泛。
虚拟仪器彻底改变了传统仪器由生产厂家定义功能的模式，而是在少量附加硬件的基础上，由用户定义仪器功能。
因为它的运行主要依赖软件，所以修改或增加功能、改善性能都非常灵活，也便于利用PC的软硬件资源和直接使用PC的外设和网络功能。
虚拟仪器不但造价低，而且通过修改软件可增加它的适应性，进而延长它的生命周期，是一种具有很好发展前景的仪器。
与传统仪器相比，虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点。
传统的台式任意函数发生器价格高昂, 仪器面板单调、繁杂,单台使用, 以致数据存储、处理不方便, 以 LabVIEW为代表的软件的出现, 轻松的用虚拟仪器技术解决了这些问题, 虚拟仪器技术是以计算机为核心, 由用户设计仪器面板, 通过软件实现仪器功能, 实现信号数据的运算、分析和处理, 并可利用I/O 接口设备完成信号的采集、测量与调试, 用户可随意设计需要的仪器, 并随时根据需要, 通过更新相关软件设置来改进和扩充仪器的性能。
因此在LabVIEW平台上设计了一套任意函数发生器，是很有意义的。
二﹑总体方案设计2.1方案比较、方案论证方案一:直接数字合成图2.1 数字合成任意波形发生器方框图它的工作过程是：振荡器产生高频脉冲波形，经分频器得地址计数器的计数频率，若地址计数器为Ⅳ位(模值=2 )，则把波形的一个周期分为2 个等间隔数据点(抽样点)存入数据存储器，地址计数器不断地循环计数，存储器内数据被逐个读出，经D／A转换器和低通滤波器，可得所需波形。
该方法的特点是每一周期波形的点数是固定的，每一周期内点与点的相位间隔相同。
但两个相邻周期波形之间的两个点的时间间隔与其他点之间的相位间隔有可能不同。
当计数器的位数增加时，这种相邻间隔的误差可以忽略。
用该方法产生波形，其波形频率由两方面决定：(1)波形的频率由地址计数器的计数时钟决定，当波形存储的点数一定时，计数器的计数时钟频率越快，读出一周期波形数据的时间就越短，输出波形的频率就越高，反之则波形频率低； (2)波形的频率也由组成一周期波形的点数来确定，当地址计数器的时钟频率一定时，一周期波形的点数越多，读完一周期波形所需的时间越长，波形频率就低，反之则高。
基于labview的任意波形发生器
基于LabVIEW的任意波形发生器摘要该系统硬件包括PC机、DAQ采集卡，该波形发生器在上述硬件的基础上，利用图形化编程软件LabVIEW编制了用户控制软面板。
系统主要功能包括：产生各种标准波形，利用鼠标绘制任意波形，波形编辑，任意波形输出1引言计算机技术的发展，使传统仪器发生了革命性的变化，虚拟仪器应运而生。
虚拟仪器是90年代提出的新概念，短短的几年间，获得了突飞猛进的发展，说明虚拟仪器大势所趋，是21世纪自动测试与电子测量仪器领域技术发展的重要方向。
何为虚拟仪器?所谓虚拟仪器就是基于计算机平台，利用其强大的软件和硬件资源，实现传统仪器的全部功能。
从表现形式上看，虚拟仪器没有传统仪器那样具体的物理结构，取而代之的是用计算机的软件系统实现的虚拟面板和插在计算机插槽内的电路板插卡。
因为软件是虚拟仪器的真正核心，通过软件设计可以实现和改变仪器的功能，故使得虚拟仪器在性能、易用性、用户可定制性等方面具有很多优点。
在一些大的测控场合，组成以计算机为核心的虚拟测控系统，更体现了虚拟仪器无与伦比的优越性：体积小、功能强、易组合，便于对多元信息系统的处理，使测控系统向小型化、测量功能多样化、信息处理多元化的方向发展。
开发和设计虚拟仪器，可使用LabWindows／CVI，LabVIEW，ⅥsualBasic等语言[1J。
采用图形化编程语言kbⅧW7．0，设计出了任意波形发生器。
在现代电子测量仪器中，任意波形发生器(arbitrary waveform generator，AwG)作为当代最新的一类信号源，正日益引起人们的重视。
它不仅能产生传统函数发生器所有的正弦、余弦、方波、三角波、斜波等常见波形以及衰减振荡正弦、指数形脉冲等复杂波形，而且能根据实际测试需要产生用户想要的任意波形。
通常在靶场测试中，评价测试设备性能的方法是进行大量重复性的射击实验来获取数据，然后利用这些数据对设备进行检验。
但在某些特殊场合，例如弹丸造价昂贵，不适合进行大量的重复实验。
基于labview的波形发生器
电子测量设计报告
设计题目：任意波形发生器姓名：喻茂超
班级：09-2
学号：09060
一．设计目的
1.学会使用labview软件制作虚拟仪器。
2.掌握虚拟仪器制作原理。
3.学会任意波形发生器的制作。
二．设计原理
本任意波形发生器的前面板主要由以下几个部分构成：频率控制，波形选择,偏移量控制、相位控制、输出波形幅度控制按钮。
本仪器功能主要包括四类基本函数信号一——正弦波、方波、三角波、锯齿波的输出和通过函数输出产生任意波形。
三．设计过程
任意波形发生器发生器的前面板
图1 函数信号发生器的前面板
任意波形发生器的程序框图构成
图2 任意波形发生器的程序框图
图3 方波源程序框图
在自定义框中输入函数，运行的波形如图4所示：
图4 函数sin（w*t）*sin(2*pi(1)*t)的波形运行图四．设计结论
（1）、可仿真实际三种信号；
（2）、产生使用者设定的三种波形；
（3）、具有标准函数信号源的功能；
（4）、产生的波形可以修改幅值频率等。
基于LabVIEW的任意波形发生器
虚拟仪器课程设计报告一、综述任意波形发生器是一种常用的信号源, 广泛用于科学研究生产实践和教学实践等领域。
不论是在生产上还是在科研与教学上, 任意波形发生器都是电子工程师信号仿真实验的最佳工具。
一般来讲任意波形发生器，是一种特殊的信号源，综合具有其它信号源波形生成能力，因而适合各种仿真实验的需要。
1、信号发生器的发展历史自上世纪20年代，首台信号发生器诞生以来，信号发生器经历了一个漫长的发展期，特别是前四十年，由于早期机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单，因此发展速度比较慢。
而之后的一二十年间，由于分析元件和模拟集成电路的应用，信号发生器开始可以产生正弦波、方波、锯齿波、三角波等几种简单波形，但同时也存在着稳定性差、尺寸大、价格贵、功耗大等诸多问题。
随着70年代微处理器的出现，利用微处理器、模数转换器和数模转换器，信号发生器的功能被大大地开发，能够通过硬件和软件产生较复杂的波形，这类的信号发生器多以软件为主，随着我国经济和科技的发展, 对相应的测试仪器和测试手段也提出了更高的要求。
基于LabVIEW的任意波形发生器就是在这个基础上发展而来。
2、基于LabVIEW的信号发生器的特点LabVIEW作为虚拟仪器技术的主要代表，在信号发生器方面，有着许多不可超越的优点，如虚拟仪器成本低、功能多、灵活性强、人机界面友好并且拥有不输传统台式发生器的性能等等。
其最大的优点就在于用户可根据自己的需求自己修改程序，来达到输出所需波形的目的，这是传统的台式发生器无法比拟的。
3、课程要求以及可行性分析在本课程中，我们需要通过使用LabVIEW2012这款软件，配合实验室配置的数据采集卡和电路实验箱，完成一款简易的任意波形信号发生器的程序开发。
由于实验室的配置齐全，硬件方面可以轻松达到程序最终所需的要求。
而在软件方面，由于LabVIEW内置强大的拓展包和程序库，我们可以通过调用许多其自身已有的子VI如正弦信号发生、公式信号发生、一维插值等，轻松达到输出波形的目的。
基于虚拟仪器的波形发生器的设计
本论文设计的任意波形发生器所要实现的基本功能有：1、输出波形的种类：正弦波、方波、三角波、锯齿波、脉冲、任意波。
2、波形输出通道数为2个，每一通道的频率、幅值、偏置都可由用户调节，并且可以设置两个通道信号之间的相位差。
3、编辑波形的方式有：设置参数、输入公式、手工绘制。
4、数据的存储、查询：能够实时查看所需波形和历史波形。
5、通信波特率的设定全部功能在PC机上实现。
任意波形发生器各功能模块设计：在任意波形发生器的设计中，根据波形发生器的系统结构图将任意波形发生器分成标准波模块、任意波模块、数据输出模块和主模块等四个功能模块。
在设计的过程中，运用模块化设计方法，逐个模块进行设计。
标准波模块的功能包括产生常用波、调制信号及M序列信号等各种标准波形。
根据各类信号的不同性质特点及不同的产生方式，标准波模块由基本波、调制信号和M序列信号等三个子模块组成。
基本波和调制信号的产生较为简单，在此不再赘述。
M序列伪随机信号产生模块M序列伪随机信号是由线性反馈移位寄存器产生的周期最长的二进制数字序列，也称最大长度线性反馈移位寄存器序列。
M序列产生的原理框图如图3所示。
异或门的输出状态（1或0）经三个移位寄存器逐级移位。
异或门将S3与S1两级输出信号进行“异或”，作为反馈至S1的输入。
最后，经S3输出的即为T=7的M序列。
M序列信号产生模块的前面板如图4.任意波产生模块任意波的产生方式由三种：公式输入产生法、波形数据载入拟合法和鼠标绘制法，因此该部分包括公式波、数据载入拟合波和鼠标绘制波形三个子功能模块组成。
1.公式波公式波部分的功能是利用公式的产生任意波形，可以输入任何能用一个公式y=f(t)来表达波形的公式，在输入公式的同时，可以设定和调整所产生波形的频率、幅值及相位等属性值，从而改变公式波形。
该模块利用LabVIEW函数库中的相关的公式波形产生节点（Formula Waveform.vi）来实现利用公式输入产生任意波形。
labview 虚拟波形发生器
电子测量设计实验报告
实验题目：虚拟波形发生器班级：09--2
姓名：
学号：
一、LabVIEW设计目标
1.虚拟波形发生器可以产生方波，正弦波和三角波
2.产生的波形可以调节幅度，相位，幅度
二、LabVIEW设计原理
虚拟波形发生器模块的信号生成是利用系统函数生成包括方波，正弦波，三角波等各种规则波形以及频率或者幅值变化的复杂波形，从而为信号的分析和处理提供条件和基础，这些信号经过多功能数据采集卡转换为模拟信号（D/A转换），其实现过程是，首先通过检查面板上用户选择的波形类型，频率及幅值，跳转到相应的程序执行语句中，生成所需波形的数字量，然后调用LabVIEW中的数据采集部分的库函数进行D/A转换，转换后的模拟量通过D型连接器CN,输出到示波器上来观察所得到的波形。
用图形化编程语言LabVIEW来设计波形发生器，主要依靠LabVIEW库函数中提供的Basic Function Generation 子VI。
通过在前面板上信号选择按钮来实现选择各种波形。
同时可以调节幅度，相位，频率，然后把信号发生器产生的信号从数据采集卡的D/A通道送出。
三、LabVIEW设计过程
1.前面板设计
波形发生器的前面板主要由以下几个部分构成：波形选择，幅度选择，相位选择，频率选择。
2.程序框图构成
四、LabVIEW设计结论与问题讨论。
基于LabVIEW的任意波形发生器(含全部程序截图)
虚拟仪器课程设计报告一、综述1、信号发生器的发展信号发生器是一种能够提供一定波形、频率和输出电平的信号源设备。
40年代开始出现用于测试各种接收机的标准信号发生器。
60年代出现了函数发生器，其多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，一般仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种比较简单的波形。
由于模拟电路漂移问题的存在，其输出稳定性较差，同时要产生较为复杂的信号也比较困难。
70年代以后开始出现微处理器，利用微处理器、模数转换器等，使得较复杂波形的产生容易了很多。
信号发生器的种类繁多，按输出波形可分为正弦信号发生器、脉冲波信号发生器、函数发生器等等。
按产生频率的方法又可以分为谐振法和合成法。
2、基于虚拟仪器的信号发生器虚拟仪器与传统仪器相比有很多优势。
就信号发生器而言，利用虚拟仪器可以很轻易地实现对信号的处理，仪器的功能能够根据需要随时进行适当调整，容易进行调试，而避免了传统仪器面临的不断更新换代的问题。
同时，虚拟仪器的前面板与传统仪器相比对用户更加友好，使用起来更加清晰。
就信号发生器而言，利用虚拟仪器进行设计可以更加轻易获得所需信号，例如不具有明显周期规律的任意波形。
同时，在硬件采集信号设备完好的情况下，很有效的避免了传统信号发生器的波动不稳定性。
3、任务描述本次课程设计利用Labview8.5以及实验室的信号采集设备，实现任意波形发生器的功能。
该信号发生器除了能够产生正弦波、方波、三角波和锯齿波四种典型波形，还能根据输入的公式产生公式波形，幅值、频率等均可以调节。
同时，还实现了通过手绘实现任意波形的输出。
输出的信号均可以与幅值可调的均匀白噪声进行迭加。
二、程序说明1、整体流程该任意波形信号发生器的整体流程如下：2、程序具体说明1、外层条件结构该程序最外层用条件结构实现波形类型的选择。
共有正弦波、方波、三角波、锯齿波、公式波形和手绘任意波形六种波形类型，用一个文本下拉列表选择，将选择结果传给条件结构的分支选择器，选择与所选波形类型相对应的条件分支进行执行。
LabVIEW-波形发生器
• 综合了其他信号源产生波形的能力 • 产生波形可编程控制 • 适用于各种仿真试验、教学实验等
NI-5421 100MS/s 16位任意波形发生器
• 利用插值可达400MS/s有效采 样率
• SFDR接近91db • 8、32或256MB的板载内存 • 16位LVDS数字模拟输出 • 具有波形连接与循环的功能
虚拟仪器系统 —
基于USB的任意波形发生器
提纲
在LabView平台下的任意波信号发生器设计
在LabView平台下的任意波信号发生器设计王水鱼;刘域【摘要】利用 LabView 图形化虚拟仪器开发平台，设计一个基于 FPGA 的 DDS （直接数字频率合成）信号发生器。
通过 FPGA 的下位机和 LabView 上位机的配合使之能够输出多种固定波形和任意波形，在不用改变硬件平台的情况下，能够随时对系统进行重构或拓展开发。
%Using LabView, a graphical virtual instrument development platform, a direct digital frequencysynthesis(DDS)signal generator is designed based on FPGA. By combining the FPGA with LabView, it can finally output several fixed waveforms and arbitrary waveform. And under the condition of no change of hardware, it can adjust system and expand the development at any time.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2015(000)021【总页数】3页(P27-29)【关键词】LabView;FPGA;DDS【作者】王水鱼;刘域【作者单位】西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安 710048;西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TP39信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域[1]，并在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
目前，实验室的信号发生器多采用购买的精密仪器，不但价格昂贵，而且不能发挥全部功能，造成资源浪费。
本课题基于虚拟仪器开发平台LabView设计了任意波信号发生器，利用这种图形化的编程语言，用户只需通过上位机即可实现任意波形载入以及信号发生器的控制，摆脱了传统仪器独立使用、手动操作的模式[2]。
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---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 基于LabVIEW的任意波形发生器设计摘要任意波形发生器是现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，本论文的主要工作是结合虚拟仪器技术，进行任意波形发生器的研究与设计。
论文介绍了虚拟仪器技术的基本理论，进行了任意波形发生器的软件设计，制定了系统整体方案。
本利用功能强大的图形化虚拟仪器开发平台LabVIEW，主要完成对软件系统的设计，采用模块化的设计思想，每个功能的实现由一个模块完成。
其中主要包括标准信号（正弦波、方波、三角波、锯齿波）、均匀白噪声、高斯白噪声以及任意波形的生成。
最后对虚拟任意波形发生器进行了系统测试和性能分析，实验结果达到了预先的设计要求。
9224关键词虚拟仪器；任意波形发生器；LabVIEW毕业设计说明书（论文）外文摘要1 / 20TitleDesign of Arbitrary Waveform Generator based on LabVIEWAbstractArbitrary Waveform Generator is a modern field test one of the most widely used general-purpose equipment. The main task of this paper is a combination of virtual instrument technology,arbitrary waveform generator of the research and design.The paper introduces the basic theory of virtual instrument technology.The paper carried out arbitrary waveform generator software design.Developed a system as a whole program.This paper,a powerful graphical development platform Virtual Instrument LabVIEW,mainly to complete the design of software systems,using modular design concept,every function of transition from one module to complete.Which mainly include the generation of Standarded signals(Sine wave,Triangular wave,Square wave,Sawtooth wave),Uniform white noise,Gaussian white---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------noise and arbitrary waveform.Finally,the virtual arbitrary waveform generator of the system testing and performance analysis,experimental results to pre-design requirments.3.1.2主要功能213．2程序设计流程图223．3标准波形的设计233.3.1正弦波的设计233.3.2三角波的设计233.3.3方波的设计233.3.4锯齿波的设计243.3.5基本函数发生器的设计243 / 203．4噪声信号的设计253.4.1均匀白噪声的设计253.4.2高斯白噪声的设计273．5任意波形的设计283．6波形的保存和读取293.6.1波形的保存293.6.2 波形的读取294虚拟任意波形发生器的功能显示30 4．1基本波形功能304.1.1正弦波功能304.1.2三角波功能30---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 4.1.3方波功能314.1.4锯齿波功能314．2噪声信号功能324.2.1均匀白噪声功能324.2.2高斯白噪声功能324．3任意波形334．4本设计存在的不足和缺陷33结论34致谢35参考文献365 / 201绪论1.1选题背景作为工业产品特别是电力、电子产品的研制和生产领域中最重要的测试设备之一，波形发生器的发展历史可以追溯到上世纪40年代。
1943年惠普为海军研究实验室开发了第一台波形发生器，从而使得人们在测试设备时可以利用可控的信号源进行比较完善和安全的测试和测量。
在随后的二十年间，波形发生器一直随着电子技术、计算机技术的发展而发展，几乎成为这些技术发展的一个缩影。
从技术上看，波形发生器经历了由模拟式波形发生器、数字式波形发生器到虚拟波形发生器的发展过程。
1.2虚拟仪器概述1.2.1虚拟仪器的概念虚拟仪器（Virtual Instrument ,VI）的概念是有美国国---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------家仪器公司（NI）最先提出的。
所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，他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；可继承于自动控制、公演控制系统之中；可自由构件成专有仪器系统。
虚拟仪器是智能仪器之后的一代测量仪器。
虚拟仪器的核心技术思想就是“软件即是仪器”。
该技术把仪器分为计算机、仪器硬件和应用软件三部分。
虚拟仪器以通用计算机和配备标准数字接口的测量仪器（包括GPIB\RS232等传统仪器以及新兴的VXI模块化仪器）为基础，将仪器硬件连接到各种计算机平台上，直接利用计算机丰富的软硬件资源，将计算机硬件（处理机、储存器、显示器）和测量仪器（频率计、示波器、信号源）等硬件资源与计算机软硬件资源（包括数据的处理、控制、分析和表达、过程通讯以及图形用户界面）有机的结合起来。
1.2.2虚拟仪器技术的发展电子测量仪器发展至今，经历了指针式仪表、模拟器7 / 20件仪器、数字器件仪器、智能仪器、个人仪器、虚拟仪器等发展阶段。
1986年美国国家仪器公司(National Instrument，NI)提出了虚拟仪器(Virtual Instrumentation )的概念。
这一概念的核心是以计算机作为仪器的硬件支撑，充分利用计算机的数据运算、存储、回放、调用、显示及文件管理等功能，把传统仪器的专业功能软件化，使之更加紧密的与计算机融为一体，构成一种从外观到功能都与传统仪器相似，但在实现时却主要依赖计算机软硬件资源的全新仪器系统。
虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式。
虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。
用户(而不是仪器厂家)可以随心所欲的根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求，所需要的只是一些必要的硬件加上通用计算机。
利用通用的仪器硬件平台，调用不同的测试软件就可以构成不同功能的仪器。
于是，就有了“软件就是仪器”的说法。
这不仅仅是强调软件的重要性，更说明软件是现代仪器系统的核心。
虚拟仪器的出现是仪器发展史上的一场革命，代表着仪器发展的最新方向和潮流，是信息技术的一个重要领域，---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------对科学技术的发展和工业生产将产生不可估量的影响。
从20世纪80年代Nl公司提出拟仪器的概念至今只有短短的十余年时间，但虚拟仪器产品已经占有了世界仪表仪器市场10%左右的份额。
毋庸置疑，虚拟仪器不仅是21世纪仪器发展的方向，而且必将逐步取代传统的硬件化电子仪器，使成千上万种传统仪器都融入计算机体系中。
从事虚拟仪器的公司在过去大部分上中、小企业，它们的产品在性能上无法与大型的台式仪器相比，大型的测量仪器公司也不愿意投入人力物力去开发PC基插卡仪器。
此时，NI公司发现PC基仪器甚至台式仪器缺少测量工程技术人员易学易懂的编程工具，这些编程工具对于危机是通用的，对于测量仪器也是通用的，但是软件专业公司不会花力气去开发，测量仪器公司也做不好，NI公司看准这一点，定位自己的作用是沟通计算机与测量仪器，开发出非软件专业的测量仪器用户都9 / 20会使用的编程工具。
由于策略和定位的对路，适逢Microsoft公司推出图形截面的Windows操作系统，NI 公司的第三代产品Labviews/CVI和Labview大获成功，这些图形编程工具的使用者只需要根据图表和鼠标就可以编制测量程序，NI公司的LabVIEW编程工具的销售量近年甚至超过HP公司的VEE编程工具，NI公司亦成为测量仪器业界的最有影响的PC基仪器供应商和仪用软件公司。
1.2.3虚拟仪器的特点优势虚拟仪器是基于计算机的功能化硬件模块和计算机软件构成的电子测试仪器，而软件是虚拟仪器的核心。
其中软件的基础部分是设备驱动软件，而这些是虚拟仪器的核心。
其中软件的基础是设备驱动软件，而这些标准的仪器驱动软件使得系统的开发与仪器的硬件变化无关。
这是虚拟仪器最大的优点之一，有了这一点，仪器的开发和换代时间将得到大大的缩短。
虚拟仪器中应用程序将可选硬件（如GPIB,VXI,RS-232,DAQ板）和可重复使用的库函数等---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------软件结合在一起，实现了一起模块间通信、定时与触发。