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中山大学硕士学位论文信号发生器以及虚拟数字示波器的实现姓名：蔡波申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：陈弟虎20070610信号发生器以及虚拟数字示波器的实现作者：蔡波学位授予单位：中山大学相似文献(10条)1.学位论文王峥虚拟示波器与信号发生器的设计2009虚拟仪器是随着微电子技术、计算机技术、软件技术、现代测量技术、电子仪器技术的发展而产生的一种新型仪器，它具有性能高、扩展性强、开发时间少、无缝集成和多种产品可供选择的优势。本文的工作是基于虚拟仪器技术的数字示波器和信号发生器的研究与设计。主要内容包括：1、介绍了虚拟仪器的现状和发展前景，以及数字示波器和信号发生器的设计指标。通过对整个设计进行系统的分析与论证，提出了“通用PC（LabVIEW工作环境）+FPGA控制+USB串口通信”的总方案。2、根据仪器的功能和性能指标，确定了该平台硬件系统各模块的功能和选型原则。从功能实现的角度提出了数字示波器硬件系统的具体设计内容，包括模拟通道调理、A/D转换、逻辑控制和USB通信接口等；使用VHDL语言在FPGA中进行系统的逻辑设计，分析了USB通信接口在FPGA中的编程实现，并对系统的工作状态进行了介绍。3、上位机应用软件采用NI公司的LabVIEW8．2作为开发环境，编写了数据处理程序和人机交互界面等，其中人机交互界面用来显示波形信息并接收用户控制指令。同时，设计中还介绍了上位机与底层硬件平台之间的通信协议，并对应用软件的工作状态进行了分析。2.学位论文徐明虚拟仪器在实验教学中的应用研究2005本文首先对虚拟仪器技术作了简要的概述，然后深入探讨了虚拟仪器实验室的软硬件平台，在此基础上重点研究了基于虚拟仪器的数字示波器和信号发生器的开发以及远程虚拟仪器系统的实现技术。 第一章，简要介绍了虚拟仪器研究的背景和意义以及本文所作的主要工作。 第二章，简述了虚拟仪器的概念、组成及其优点，然后探讨了目前进行虚拟仪器开发的工具，并最终确定本文采用的开发工具LabVIEW。第三章，对组成虚拟仪器实验室的软硬件平台进行探讨。 第四章，利用LabVIEW的强大功能制作数字示波器和信号发生器。本文开发的示波器除了基本的波形显示功能外，与传统的示波器相比较还具有波形的存储和回放以及对采集到的信号进行时域、频域分析和处理的功能等。 第五章，指出将虚拟仪器技术和网络技术相结合，构成网络化虚拟仪器测试系统是虚拟仪器的重要发展方向。在本章中研究利用DataSocket技术和通过远程面板的发布能力使用户方便地打开并操作远程的Ⅵ。 第六章，对论文进行了简单总结，提出了存在的问题和今后努力的方向。3.期刊论文杨道生.YANGDao-sheng用信号发生器和数字示波器演示通电自感现象中的暂态过程规律-文山师范高等专科学校学报2008,21(1)文章讨论了应用信号发生器和数字示波器得到稳定的自感电动势波形的方法及用信号发生器和数字示波器演示通电自感现象中的暂态过程规律的具体做法.4.学位论文邹静多通道数字示波器的研究与设计2008随着微电子集成技术和计算机技术的飞速发展，现代数字示波器作为一种精密电测仪器得到了更快的发展，不仅其功能越来越强、精度越来越高，而且外形越来越美观。但现有的数字示波器价格普遍偏高，使其应用受到一定限制。充分利用虚拟现实技术研究功能强大、性价比高的虚拟数字示波器，使之更好地满足实际应用的需求，具有很好的现实意义。本文在认真分析现有数字存储示波器工作原理的基础上，以PC机作为硬件基础，运用VisualBasic6.0作为开发平台，PCI-1710作为数据采集卡。该项研究采用模块化设计方法，利用数据采集技术设计了实时采样模块，根据时频分析的工作原理以及实现算法设计了时频分析数据处理；重点分析了数字滤波的设计与实现方法，并且通过对数字示波器有关技术的总结分析，利用数据采集卡PCI-1710采集信号发生器的数据，对其各项功能分别进行了测试和分析，测试结果表明该多功能数字示波器基本上实现了数字示波器的功能。该多功能数字示波器实现了实时数据的采集与显示，实现了FIR滤波的功能。5.学位论文王战涛基于PC和单片机的数字示波器设计2008现代仪器正在向着智能化、便携式和虚拟化的方向发展。借助少许的采集硬件和通用PC平台，仪器正在由单一化向集成化、由物理仪器向虚拟仪器方向发展。虚拟仪器的发展必将推动现代仪器事业的发展。示波器是现代测试中必不可少的电子仪器。随着现代电子技术和通信技术的飞速进步，示波器的实现方式正在经历着深刻的变革。传统的模拟示波器由于结构和功能上存在的缺点，正在被功能强大、使用方便的数字示波器所取代。目前国产的测试用数字示波器在技术上还比较落后，高性能的数字示波器主要靠进口，进口数字示波器虽然功能强大，但价格太高，难以普及；另外，主流的数字示波器大都面向高频信号，高频DSP和数据采集芯片成本都很高，用于低频信号测试精度又难以满足要求。本设计针对示波器开发以上的两个方面的问题，尝试开发了一种低频虚拟数字示波器。该示波器除了具有传统模拟CRT’示波器对波形的采集、显示等一般功能，还可以实现对波形数据的存储和打印，以及对波形参数的计算和显示。本设计的主要工作包括：1、分析了示波器的工作原理和虚拟示波器的结构，探讨了滤波器的实现技术，选择切比雪夫低通滤波器作为低通滤波模型，并运用Matlab软件设计了低通滤波器；2、选低成本单片机PIC16F877作为数据采集和处理单元，将采集到的脉冲转换成数字信号，通过RS232串口传送到PC；3、通过对数字存储示波器功能和结构的分析，运用Proteus绘制了示波器各个模块的模拟和数字电路，对各电路的组成进行了说明；4、对设计中涉及到的通信协议进行了阐述，结合硬件构架和协议开发，运用VC++进行了示波器系统软件的设计，最后运用信号发生器进行了示波器的仿真测试。仿真结果证明，设计的示波器能够对20KHz以内低频信号的获取和显示，满足普通测试要求。具有结构简洁、操作方便、成本低廉的特点，且易于进行功能的扩展，拥有广阔的应用前景。6.学位论文唐黔湘一种虚拟多功能数字示波器的设计与实现2005随着微电子集成技术和微计算机技术的飞速发展，现代数字存储示波器作为一种精密电测仪器得到了更快的发展，不仅其功能越来越强、精度越来越高，而且外形越来越美观。但现有的数字存储示波器价格普遍偏高，使其应用受到一定限制。充分利用虚拟现实技术研究功能强大、性价比高的虚拟数字示波器，使之更好地满足实际应用的需求，具有很好的现实意义。基于LabVIEW的虚拟多功能数字示波器，是在认真分析现有数字存储示波器工作原理的基础上，利用虚拟仪器开发平台LabVIEW和数据采集卡设计的一种虚拟仪器。该项研究采用自顶而下的模块化设计方法，利用DAQ技术设计了实时采样模块，根据时频分析的工作原理以及实现算法设计了时频分析数据处理模块；重点分析了数字滤波的设计与实现方法，并且通过对数字示波器有关技术的总结分析，设计了波形显示、波形读写和波形打印等模块；最后利用数据采集卡PCI-6024E采集信号发生器的数据，对其各项功能分别进行了测试和分析，测试结果表明该虚拟多功能数字示波器达到了相应的技术指标。该虚拟多功能数字存储示波器具有数字存储示波器、数字万用表、数字频谱仪三者的功能，不但具有波形数据显示、参数自动测量、相位差测量、波形读写和波形打印等功能，而且还可以将时域分析和频域分析融入数据处理部分，在测量时完成波形数据的相关分析、数字滤波和频率响应分析等，从而增强了数字示波器的功能。7.会议论文宜娜.胡国英基于Labview的实验室虚拟仪器设计与实现2007本文介绍了基于Labview的虚拟信号发生器和虚拟数字示波器的设计与实现。本文运用虚拟仪器技术来建设实验室教学平台,说明了这种技术在实验教学中的应用和意义。8.学位论文薛源基于LabWindows/CVI平台的虚拟仪器的设计与开发2005本课题正是顺应仪器发展的趋势,运用以ANSIC库为基础的LabWindows/CVI软件开发平台,通过熟练运用DLL技术,研制开发了虚拟信号发生器、基于声卡和凌华数据采集卡的虚拟示波器以及部分非线性信号的先进算法如小波分析、小波包分析和神经网络分析.其中基于声卡的虚拟数字示波器中信号采集部分的程序在VisualC++6.0开发环境下,使用功能强大的C++语言进行编写,主要是调用Windows系统的MMSYSTEM.DLL中的低级音频函数,采用双缓存机制,实现声卡对音频信号的实时采集;基于凌华数据采集卡的虚拟数字示波器是利用DLL技术直接在LabWindows/CVI环境下编写,二者均可实现对实时信号的实时采集、实时分析、实时显示及存储功能;非线性信号的先进分析方法是用底层语言C编写,可形成独立模块,供其他程序使用.9.学位论文丁嵩磁悬浮轴承系统虚拟仪器及片状转子磁悬浮轴承系统研究2008本文采用美国NI（NationalInstruments）公司的LabVIEW软件和相关硬件研制了一套专用于磁悬浮轴承系统的虚拟仪器，包括虚拟数字示波器、虚拟正弦信号发生器和虚拟噪声频谱分析仪。虚拟数字示波器除了可以完成对4个通道V、0~20kHz的电压信号的同步采集、显示外，还具有对信号数据进行数字滤波、实时频谱分析、存储与回放、网络传输等功能。虚拟正弦信号发生器可以同步输出2个通道的正弦信号，其频率范围为1~20kHz，电压范围为1.5V，并且具有扫频功能。虚拟噪声频谱分析仪可以对声音信号进行频谱分析。同时，本文针对片状转子的结构特点，研制了一套片状转子磁悬浮轴承系统，它采用三个轴向磁悬浮轴承和两对径向磁悬浮轴承实现片状转子的稳定悬浮，通过轴向磁场电机驱动转子的旋转。在使用虚拟仪器进行的片状转子磁悬浮轴承系统悬浮和旋转的一系列调试试验中，可以看到本文设计的三个虚拟仪器都能较好完成任务，片状转子磁悬浮轴承系统可以实现转子的稳定的静态悬浮，并且目前可以实现速度为600转/分钟的旋转。10.学位论文吴东艳基于USB总线的数据采集器/信号发生器的设计2005随着计算机技术和信号处理技术的飞速发展，使已经提出多年的虚拟仪器逐步走向现实。该文以基于USB总线的数据采集/信号发生器的研制过程为主要内容，阐述了以其实现虚拟仪器的具体方案。该文首先介绍了USB总线技术的相关内容，并在此基础上采用USB1.1协议和美国国家半导体公司的USBN9604接口芯片完成了全速USB设备接口的开发，实现了通用计算机与测试设备之间基于USB总线的通信功能，同时，又深入的研究了USB2.0规范，并将其要点与USB1.1协议进行了比较分析，采用Cypress公司的CY7C68013接口芯片设计了USB2.0设备接口，完成了硬件设计及控制程序的固件设计。其次，选用了美国Cygnal公司的新型单片机C8051F007作为核心控制器，利用其内部的12位A/D和D/A转换器，开发了基于USB总线的数据采集/信号发生器。该设备具有体积小、功耗低、USB总线供电的优点，对激励信号的运算和采集信号的处理都由通用计算机来完成；充分体现了虚拟仪器的通用性和灵活性。最后，主机应用程序通过调用API函数，使用操作系统内置的HID驱动程序和HID类设备进行通信，测试软件在此基础上完成了面向用户接口的USB设备接口测试仪、虚拟数字示波器和信号发生器。所设计的数据采集/信号发生器是构建虚拟仪器时不可缺少的硬件组成部分，实践表明，以其实现的虚拟仪器性能优良，使用灵活、价格低廉。本文链接：授权使用：杭州电子科技大学(hzdzkj)，授权号：4991fa40-b46f-493c-9877-9da80126306f，下载时间：2010年7月3日