双路信号发生器设计.doc

Labview课程设计双通道信号发生器信息工程学院测控2010-1班姓名学号:指导教师:肖俊生双通道信号发生器设计实验目的:综合使用Labview编程技术,结合实际应用设计一双通道信号发生器。设计要求:能产生常用信号、公式波形,可选择是否添加噪声;可设置波形的频率、幅值、直流偏移量、占空比。设计过程:介绍一种自行开发的基于LabVIEW虚拟函数信号发生器。与传统函数信号发生器相比,该仪器不但界面友好,而且功能强大、操作简便。它不但可以产生正弦波、三角波、方波、锯齿波,而且还可以产生白噪声。输出波形频率范围更宽,具有相关参数的调整与同步显示及其幅度频谱分析功能。实现对输出信号的高速离散采样数据的本地存储,以便本地调用和远程传输。本实验中虚拟信号发生器就是利用采集卡的模拟输出功能来连续产生一些设定好的信号,相对于传统信号发生器,它具有更加丰富的功能。图3-1即为一个虚拟信号发生器的实例。前面板右边的几个控件用于设置信号的频率、幅值等基本参数。下边的控件用于设置信号的类型,除了能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等基本函数波外,还能选择生成公式波形,只要在公式框中输入需要的波形公式代码,单击“更新”按钮即可。另外还可以在输出信号中添加噪声,并可以自定义噪声的类型和幅度。图3-1双通道信号生器前面板设计在Labview中要实现这样的一虚拟信号发生器,看是困难,其实并不复杂,其程序代码分为“初始化”、“主体程序”和“停止”3个模块,使用一个顺序结构将它们组合在一起就能完成整个软件的构架,下面是具体设计过程。,基于LabVIEW这个软件开发平台。根据LabVIEW的特点结合信号源的需求,确定总体设计思想:①实现多功能,将常规函数信号发生器的四种波形信号与白噪声信号、多频波信号等功能集成到一起实现输出波形种类的多样化;②创建友好界面,实现输出波形相关参数的调整与同步显示及幅度频谱分析;③实现输出波形的采样点数据的存储。软件设计是虚拟函数信号发生器设计的核心。根据上述总体设计思想,将该系统软件设计分成属性设置、信号产生、波形显示和数据存储四大模块,其软件结构框图如图1所示。在虚拟仪器的软件开发平台——LabVIEw上,根据设计要求,在VI程序的控制模板和函数模板上选择相应的控制件和显示件以及所涉及到的函数,利用所选定的目标项分别实现各子模块的功能,终实现虚拟信号发生器。,以便程序具有合理的初始参数和严格的逻辑性,减少程序出错的几率。发生器的“初始化”代码如图3-2所示,位于主程序左边顺序,利用DAQ函数实现。图3-2虚拟信号发生器的“初始化”代码初始化是必须的,设置的内容也不是固定的,用户可以根据程序的实际情况来决定具体的初始化内容,初始化只是为了使程序更加完善,逻辑性更强。,进入层叠式顺序结构的第一帧,这里是虚拟信号发生器的主体程序,实际上就是一个连续模拟信号输出。这里给出一种虚拟信号发生器的信号生成机制,如图3-3所示,当然,我们也可以根据实际情况,给出其它方案。创建任务并配置通道后,首先将函数节点生成的信号模板写入到输出缓存中,然后,启动任务开始模拟输出,接下来进入循环,在循环中继续生成信号模板并写入输出缓存。这样在硬件设备将缓存中的数据连续输出到数