武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）
acquisition frequency, can meet the need of data collection in specific application range, and the individual performance index is also better than commercial data acquisition card, but the prices of commercial data acquisition card is more expensive.
This paper designes and realizes a virtual oscillograph with common audio card and LabVIEW virtual instrument software. The system can correctly acquisite the singal and realize the functions of measurement and spectrum analysis as basic oscilloscope.
Key Words：Virtual instrument; Sound card; LabVIEW; Virtual oscilloscope
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目 录
第1章 绪论 .................................................................................. 1
1.1 虚拟仪器概述 ................................................................. 1 1.2 虚拟示波器研究的背景和意义..................................... 3 1.3论文主要工作 .................................................................. 4 第2章 系统的信号采集 ............................................................. 5
2.1 声卡的配置与连接 ......................................................... 5 2.2 声卡信号采集方法 ....................................................... 10
2.2.1 声卡信号采集流程 ............................................. 11 2.2.2 声卡信号采集的实现 ......................................... 12
第3章 系统功能设计及实现 ................................................... 13
3.1软件开发工具LABVIEW介绍 ................................... 13 3.2 虚拟示波器总体设计 ................................................... 18
3.2.1 虚拟示波器的工作原理 ..................................... 18 3.2.3 虚拟示波器的工作流程 ..................................... 19 3.3 虚拟示波器软件模块设计 ........................................... 21
3.3.1 数据采集模块 ..................................................... 21 3.3.2 测量模块.............................................................. 26
第4章 系统的调试和程序显示 ............................................... 29
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4.1 虚拟示波器的性能 ....................................................... 29
4.1.1 虚拟示波器的操作界面 ..................................... 30 4.1.2 虚拟示波器总程序框图 ..................................... 31 4.2 虚拟示波器波形显示 ................................................... 33 第5章 总结与展望 .................................................................... 36 参考文献 ...................................................................................... 37 致谢 .............................................................................................. 39
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第1章 绪论
1.1 虚拟仪器概述
所谓的虚拟仪器，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。灵活高效的软件能帮助用户创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。
虚拟仪器的“虚拟”二字主要包含以下两个方面的含义： 第一， 虚拟仪器的面板是虚拟的。
虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统仪器面板上的各种“器件”所完成的功能是相同的。如由各种开关、按键、显示器等实现仪器电源的：“通”、“断”；被测信号的“输入通道”、“放大倍数”等参数的设置；测量结果的“数值显示”、“波形显示”等。传统仪器面板上的器件都是“实物”，而且是由“手动”、“触摸”、来进行操作的，而虚拟仪器面板控件是外形与实物相象的“图标”，每个图标的“通”、“断”、“放大”等，对应着相应的软件程序。这些软件已经设计好，我们只需选用代表该种软件程序的图形“控件”即可。因此，设计虚拟仪器前面板,就是在前面板设计窗口中摆放所需的图标，然后对图标的属性进行设置。
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第二,虚拟仪器测量功能是通过对图形化软件流程图的编程来实现的。
以PC计算机为核心组成的硬件平台支持下，通过软件编程来实现仪器的功能的。因为可以通过不同测试功能软件模块的组合来实现多种测试功能，所以，在硬件平台确定后，就有“软件就是仪器”的说法[1]。
与传统仪器相比，虚拟仪器具有高效、易用、功能强大、性价比高、可操作性好等优点，具体表现为：
(1) 智能化程度高，处理能力强。虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器的软件水平。用户完全可以根据实际应用需求，将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成，从而将智能仪器水平提高到一个新的层次。
(2) 复用性强，系统费用低。采用虚拟仪器技术，可以用相同的基本硬件构建多种不同功能的测量系统。这样形成的测量系统更灵活、更高效、更开放、更便宜。
(3) 可操作性强，灵活易用。虚拟仪器面板可由用户定义，针对不同的应用可以设计不同的操作界面。计算机强大的多媒体处理能力使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解。此外，测量完成后可以显示和打印所需的报表（或曲线），可以把测量数据存入数据库系统或通过网络进行数据共享[2]。
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