开题报告_虚拟多功能信号发生器

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电子技术课程设计-多功能信号发生器-报告

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1 引言
信号发生器广泛应用于各种电子技术领域，也是电子实验室的基本设备之一。在各类学校实验室里广泛使用的是信号发生器的标准产品，虽然其功能齐全，性能指标较高，但是价格昂贵，同时对于要求不高的实验环境，其许多功能也用不上。本设计采用集成函数信号发生器 MAX038 而设计的简易多功能信号发生器，该电路结构简单，虽然功能和性能指标比不上标准信号发生器，但基本可以满足一般的实验要求，且成本相对较低。
关键词：函数；信号；发生器；MAX038；正弦波；方波；三角波
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摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1 2 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 多功能信号发生器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1 2.2 设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 集成函数信号发生器 MAX038．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 2.2.1 MAX038 的性能特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2.2 MAX038 引脚功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.3 2.4 2.2.3 MAX038 工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 设计框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6 各单元电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 2.4.1 MAX038 接口电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 3 4 波形选择单元电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 频段选择单元电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 频率粗调-频率微调-15%～85%占空比调节-50%占空比精调单元电路．．．10 输出幅值放大调节单元电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

多功能信号发生器设计报告.doc

重庆大学城市科技学院电气学院EDA课程设计报告题目：多功能信号发生器专业：电子信息工程班级：2006级03班小组：第12组学号及姓名：20060075蒋春20060071冯志磊20060070冯浩真指导教师：戴琦琦设计日期：2009-6-19多功能信号发生器设计报告一、设计题目运用所掌握的VHDL语言，设计一个信号发生器,要求能输出正弦波、方波、三角波、锯齿波，并且能改变其输出频率以及波形幅度，能在示波器上有相应波形显示。

二、课题分析（1）．要能够实现四种波形的输出，就要有四个ROM（64*8bit）存放正弦波、方波、三角波、锯齿波的一个周期的波形数据，并且要有一个地址发生器来给ROM提供地址，ROM给出对应的幅度值。

（2）．因为要设计的是个时序电路，所以要实现输出波形能够改变频率，就必须对输入的信号进行分频，以实现整体的频率的改变。

（3）．设计要求实现调幅，必须对ROM输出的幅度信息进行处理。

最简单易行的方法是对输出的8位的幅度进行左移（每移移位相当于对幅度值行除以二取整的计算），从而达到幅度可以调节的目的。

同时为了方便观察，应再引出个未经调幅的信号作为对比。

三、设计的具体实现1、系统概述系统应该由五个部分组成：分频器（DVF）、地址发生器（CNT6B）、四个ROM 模块（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）、四输入多路选择器mux、幅度调节单元w。

2、单元电路设计与分析外部时钟信号经过分频器分频后提供给地址发生器和ROM，四个ROM的输出接在多路选择器上，用于选择哪路信号作为输出信号，被选择的信号经过幅度调节单元的幅度调节后连接到外部的D/A转换器输出模拟信号。

（1）分频器（DVF）分频器（DVF）的RTL截图分频器（DVF）的源代码：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY DVF ISPORT( D_MODE: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);D_CLK: IN STD_LOGIC;D_OUT: OUT STD_LOGIC);END DVF;ARCHITECTURE behav of DVF ISSIGNAL FULL: STD_LOGIC;BEGINP_REG: PROCESS(D_CLK)VARIABLE CNT8:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINIF D_CLK'EVENT AND D_CLK='1' THENIF CNT8="1111" THENCNT8:=D_MODE;FULL<='1';ELSE CNT8:=CNT8+1;FULL<='0';END IF;END IF;END PROCESS P_REG;P_DIV:PROCESS(FULL)VARIABLE CNT2:STD_LOGIC;BEGINIF FULL'EVENT AND FULL='1' THENCNT2:=NOT CNT2;IF CNT2='1' THEN D_OUT<='1'; ELSE D_OUT<='0';END IF;END IF;END PROCESS P_DIV;END behav;（2）地址发生器（CNT6B）地址发生器（CNT6B）的RTL截图地址发生器（CNT6B）的源代码：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT6B ISPORT (C_CLK,C_RST,C_EN : IN STD_LOGIC;C_OUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0));END CNT6B;ARCHITECTURE behav OF CNT6B ISSIGNAL CQI : STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(C_CLK,C_RST,C_EN)BEGINIF C_RST = '1' THEN CQI <= (OTHERS =>'0') ; --计数器异步复位ELSIF C_CLK'EVENT AND C_CLK='1' THEN --检测时钟上升沿IF C_EN = '1' THEN CQI <= CQI + 1;END IF;END IF;END PROCESS;C_OUT<=CQI;END behav;（3）四个ROM模块（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）data_rom_sin正弦波的ROM数据：data_rom_sqr方波的ROM数据：data_rom_tri三角波的ROM数据：data_rom_c锯齿波的ROM数据:ROM模块的源程序（以正弦波为例，其余以此类推）：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY altera_mf;USE altera_mf.all;ENTITY data_rom_sin ISPORT( address : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);clock : IN STD_LOGIC ;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0));END data_rom_sin;ARCHITECTURE SYN OF data_rom_sin ISSIGNAL sub_wire0 : STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);COMPONENT altsyncramGENERIC (address_aclr_a : STRING;init_file : STRING;intended_device_family : STRING;lpm_hint : STRING;lpm_type : STRING;numwords_a : NATURAL;operation_mode : STRING;outdata_aclr_a : STRING;outdata_reg_a : STRING;widthad_a : NATURAL;width_a : NATURAL;width_byteena_a : NATURAL);PORT ( clock0 : IN STD_LOGIC ;address_a : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);q_a : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0));END COMPONENT;BEGINq <= sub_wire0(7 DOWNTO 0);altsyncram_component : altsyncramGENERIC MAP (address_aclr_a => "NONE",init_file => "data_rom_sin.mif",intended_device_family => "Cyclone",lpm_hint => "ENABLE_RUNTIME_MOD=NO",lpm_type => "altsyncram",numwords_a => 64,operation_mode => "ROM",outdata_aclr_a => "NONE",outdata_reg_a => "CLOCK0",widthad_a => 6,width_a => 8,width_byteena_a => 1 )PORT MAP (clock0 => clock,address_a => address,q_a => sub_wire0);END SYN;（4）四输入多路选择器mux四输入多路选择器mux的源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux IS PORT(a,b,c,d: in std_logic_vector(7 downto 0);s: in std_logic_vector(1 downto 0);x:out std_logic_vector(7 downto 0));end mux;architecture archmux of mux isbeginmux4_1: process(a,b,c,d)beginif s="00" then x<=a;elsif s="01" then x<= b;elsif s="10" then x<=c;else x<=d;end if;end process mux4_1;end archmux;四输入多路选择器mux的RTL截图（5）幅度调节单元w幅度调节单元w的源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY W ISPORT( W_IN: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);W_MODE: IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);W_OUT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END W;ARCHITECTURE BEHAV OF W ISSIGNAL BUFF:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINW_OUT<=BUFF ;PROCESS( W_IN,W_MODE )BEGINCASE W_MODE ISWHEN "00" => BUFF<=W_IN ;WHEN "01" =>BUFF( 6 DOWNTO 0 )<=W_IN( 7 DOWNTO 1 ) ; BUFF( 7 )<='0';WHEN "10" =>BUFF( 5 DOWNTO 0 )<=W_IN( 7 DOWNTO 2 ) ;BUFF( 7 )<='0';BUFF( 6 )<='0';WHEN OTHERS =>BUFF( 4 DOWNTO 0 )<=W_IN( 7 DOWNTO 3 ) ; BUFF( 7 )<='0';BUFF( 6 )<='0'; BUFF( 5 )<='0';END CASE;END PROCESS;END ARCHITECTURE BEHAV;幅度调节单元w的RTL截图3.总的结构图4.通过逻辑分析仪观察到得波形图四、总结通过本次课程设计既巩固了EDA的一些相关基本知识,又熟悉了QuartusII 软件和相关硬件的相关操作。

信号发生器开题报告

信号发生器开题报告信号发生器开题报告一、引言信号发生器是电子工程领域中常用的一种仪器设备，用于产生各种类型的电信号。

它在电子测试、通信、无线电、音频等领域有着广泛的应用。

本文将对信号发生器的原理、分类、应用以及未来发展进行探讨。

二、信号发生器的原理信号发生器的原理基于信号的合成和调制技术。

它通过内部的振荡器产生基准信号，然后经过调制电路进行调制，最终输出各种类型的电信号。

常见的信号类型包括正弦波、方波、脉冲波等。

三、信号发生器的分类根据输出信号的频率范围，信号发生器可以分为射频信号发生器和低频信号发生器两大类。

射频信号发生器主要用于无线通信领域，其频率范围通常在几十千赫兹到几十吉赫兹之间。

低频信号发生器则主要应用于音频、电子测试等领域，其频率范围通常在几赫兹到几百兆赫兹之间。

四、信号发生器的应用1. 电子测试：信号发生器可以用于测试电子元器件的性能。

通过产生不同类型的信号，可以对电路的频率响应、非线性失真、幅度稳定性等进行测试和评估。

2. 通信系统：信号发生器在通信系统中起着重要的作用。

它可以产生各种调制方式的信号，用于模拟不同的通信场景，如调制解调器的性能测试、无线电信号的发射与接收等。

3. 音频设备：信号发生器可以用于音频设备的测试和校准。

通过产生标准的音频信号，可以对音响设备的频率响应、失真程度等进行评估。

4. 科学研究：信号发生器在科学研究中也有广泛的应用。

例如，在物理实验中，可以使用信号发生器产生特定频率的信号，用于研究波动、共振等现象。

五、信号发生器的未来发展随着科技的不断进步，信号发生器也在不断发展和创新。

未来的信号发生器有望具备更高的频率范围、更精确的信号调制能力以及更多的信号类型选择。

同时，随着人工智能和互联网技术的发展，信号发生器可能会与其他设备进行智能连接，实现更高效的测试和调试。

六、结论信号发生器作为一种重要的电子仪器设备，在电子测试、通信、无线电、音频等领域发挥着重要的作用。

基于LabVIEW的多功能虚拟信号发生器设计

基于LabVIEW的多功能虚拟信号发生器设计摘要随着微型计算机和软件技术的发展，虚拟仪器在智能化程序、处理能力、性能价格比、可操作性等方面与传统仪器相比都具有明显的技术优势，将虚拟仪器引入高校的实验教学不但可以提高测试效率和教学的质量，而且为降低实验仪器成本提供了有效的途径和方法。

本文选用LabVIEW图形化编程语言为开发软件，主要开发虚拟实验仪器：虚拟信号发生器，同时提出了虚拟实验室的建设方案。

基于专业虚拟仪器开发工具Labview，设计一虚拟函数信号发生器。

该虚拟信号发生器能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波等波形，频率动态范围较宽且可微调。

关键字：虚拟仪器labVIEW信号发器Abstrack：Along with the development of the microcomputer, compared with traditional instrument, the virtual instrument has the obvious technical advantage in knowledge ware, processing capability, the ratio between function and price, and Maneuver ability. The introduction of the virtual instrument to the university can not only increase the efficiency and quality of testing, teaching, but also provide the effective method to reduce the cost of the experiment instrument.In this paper, selected LabVIEW graphical programming language for software development, mainly the development of virtual experiment equipment, virtual signal generator, virtual laboratory also made the building program. A Virtual Function Signal Generator is designed Based on Labview, The Virtual Function Signal Generator can generate Sine wave, triangle wave, square wave, teeth of a saw wave...etc。

多功能信号发生器报告

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.信息与控制工程学院硬件课程设计说明书多功能信号发生器设计学生学号：学生姓名：专业班级：计算0701指导教师：刘刚职称：副教授起止日期：2010.04.05～2010.04.23吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.课程设计任务书一、设计题目：多功能信号发生器设计二、设计目的:1．学习MSP430F169单片机硬件结构及其程序设计方法，MAX038器件使用方法。

2．掌握MSP430F169系统的设计方法。

3．掌握SPWM信号发生器设计方法。

4．掌握正弦波、三角波信号产生方法。

5．掌握直流稳压电源设计方法。

三、设计任务及要求1．学习MSP430F169单片机等器件的工作原理及各引脚的说明，掌握MSP430F169单片机系统的工作原理和设计方法。

利用MSP430F169等元器件完成单片机系统设计和焊装、调试。

2．使用MAX038芯片实现正弦、三角波信号产生器和单片机测频电路、程序设计。

3．完成基于MSP430F169单片机的SPWM程序设计和SPWM驱动电路硬件焊装、调试。

四、设计时间及进度安排：设计时间共三周（2010.04.06～2010.04.24）,具体安排如下表：I文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.目录课程设计任务书 ···················································································错误!未定义书签。

基于虚拟仪器的多功能信号发生器设计毕业论文

基于虚拟仪器的多功能信号发生器设计毕业论文————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于虚拟仪器技术的多功能信号发生器设计摘要虚拟仪器技术是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。

本设计采用NI USB——6211数据采集卡，将虚拟仪器技术用于多功能信号发生器的设计。

该系统具有生成正弦波、方波、三角波、锯齿波及PWM（Pulse Width Modulation）波的功能。

本文首先概述了信号发生器及虚拟仪器技术在国内外的发展及趋势，然后介绍了信号发生器的相关理论及信号发生器的基本原理框图，并探讨了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LABVIEW开发平台。

在分析本系统功能需求的基础上，介绍了数据采集卡、LABVIEW的编程模式等设计中所涉及到的硬件和技术。

证明本文很有参考价值。

关键词：虚拟仪器，数据采集卡,信号发生器,LABVIEWThe design of multi-functional signal generator base on virtual instrument technologyABSTRACTVirtual instrument technology is formed by the instrument technology, computer technology，bus technology and software technology. Powerful digital processing's ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model.This design uses NI USB——6211 data acquisition card. The virtual instrument technology has been utilized in the design of multi-functional signal generator。

多功能信号发生器课程设计报告

河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告多功能信号发生器设计姓名：张冬波张立中学号：310808010425 310808010426专业班级：电气08-4指导老师：刘巍所在学院：电气工程与自动化学院2011年6月28 日摘要本设计采用基于AT89S52的单片机最小系统为核心，成功产生出幅值和频率都可调的正弦波、梯形波、方波、三角波等波形。

频率范围是0-2000Hz,幅值调节范围-10V到+10V。

本系统主要由四大模块组成：液晶显示模块、波形发生模块及稳幅输出模块，幅频调节模块、及外部电源模块。

各个模块的实现方法如下：一、液晶显示模块：本系统采用应用较广泛的1602液晶作为显示模块。

其显示与控制机理是单片机通过与液晶按照一定的规定相连接，然后再程序中在对液晶进行初始化后，就可以向其写字符或读字符。

二、波形发生模块及稳幅输出模块：产生指定波形可以通过DAC芯片来实现，不同波形产生实质上是对输出的二进制数字量进行相应改变来实现的。

本系统采用的是经典的DAC0832 8位数/模转换器。

稳幅输出则通过两个LM324集成运放来实现对DAC0832输出电流信号到电压信号的转变。

三、幅频调节模块：通过按键与两个门电路74ls00和74ls04的组合来实现通过产生中断来实现对波形的选择和频率的调节。

而幅值调节通过一个10K的电位器来实现参考电压Vref的改变来改变幅值。

四、外部电源模块：变压器将220V交流电降成16V交流后在通过整流桥经过7812和7912滤波后即产生正负12V直流电用作LM324的电源。

本系统软件主要通过C语言开发，硬件电路设计具有典型性。

同时，本系统中任何一部分电路模块均可移植于其它实用开发系统的设计中，电路设计实用性很强。

目录1、概述 (4)1.1 信号发生器现状 (4)1.2 单片机在波形发生器中的应用 (4)2、系统总体方案及硬件设计 (5)2.1 系统分析 (5)2.2 总体方案设计 (6)2.2.1系统总体结构框图设计 (6)2.3 总体硬件设计 (6)2.4系统各模块设计 (7)2.4.1 资源分配 (7)2.4.2显示器接口设计 (7)2.4.3 复位与时钟电路设计 (8)2.4.4 按键中断电路设计 (10)2.4.5 D/A转换电路设计 (10)3、软件设计 (15)3.1软件总体设计 (15)3.2 软件功能设计 (16)3.2.1系统初始化程序设计 (16)3.2.2 按键检测及中断处理程序 (16)3.2.3 液晶显示程序 (17)3.2.4 正弦波发生程序设计 (19)3.2.5方波产生程序 (20)3.2.6三角波产生程序 (20)3.2.7梯形波产生程序 (21)4、实验仿真 (22)4.1 protues软件仿真步骤 (22)4.2 仿真结果 (23)4.3仿真结论 (25)5、课程设计体会 (26)参考文献 (27)附1：源程序代码 (28)附2：系统原理图 (35)1、概述1.1 信号发生器现状. 目前，市场上的信号发生器多种多样，一般按频带分为超高频、高频、低频、超低频、超高频信号发生器。

开题报告,单片机实现一个简单的信号发生器

开题报告,单片机实现一个简单的信号发生器第一篇：开题报告, 单片机实现一个简单的信号发生器单片机实现一个简单的信号发生器一、课题来源及研究的目的和意义1.1课题来源教师虚拟。

1.2研究的目的及意义本课题是基于单片机的信号发生器的设计。

研究本课题可以熟悉c 语言，MATLAB及相关电子器件的功能和用法。

通过对单片机硬件、软件的设计，及硬件与软件的联调后可以进一步熟悉相关的知识，提高利用所学知识解决实际问题的能力。

二、课题所涉及的问题在国内（外）研究现状分析单片微型计算机，简称单片机，是微型计算机的一个分支。

采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器，随机存取数据存储器，只读程序存储器，输入输出电路等电路集成到一块单块芯片上，构成一个体积小，然而功能较完善的计算机系统。

这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。

单片机诞生20世纪70年代。

当时微电子技术正处于发展阶段，集成电路也属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单。

1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，并推向市场。

到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，像INTEL公司的MCS-51系列。

九十年代以后，单片机获得了飞速的发展，世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。

美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列单片机，引起了业界的广泛关注，特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户。

1990年美国INTEL公司推出了80960超级32位单片机引起了计算机界的轰动，产品相继投放市场，成为单片机发展史上又一个重要的里程碑。

我国的单片机应用始于80年代，虽然发展迅速，但相对于世界市场我国的占有率还很低。

到目前为止，由于我国的微电子技术和制造工艺都比较落后及国外单片机的竞争等原因，我国还没有设计生产出自己的单片机。

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本科生毕业设计（论文）
开题报告
（2012届）
题目：虚拟多功能信号发生器
学生姓名XXXXXX
学号XXXXXXXXXXX
专业班级XXXXXXX
学院名称XXXXXX
指导教师XXXXXX
2011年12月22日
一、研究目的与意义
信号发生器作为科学实验必不可少的装置，被广泛地应用到教学、科研等各个领域。

高等学校特别是理工科的教学、科研需要大量的仪器设备，例如信号源、示波器等，常用仪器都必须配置多套，但是有些仪器设备价格昂贵，如果按照传统模式新建或者改造实验室投资巨大，造成许多学校仪器设备缺乏或过时陈旧，严重影响教学科研。

如果运用虚拟仪器技术构建系统，代替常规仪器、仪表，不但可以满足实验教学的需要、节约大量的经费、降低实验室建设的成本，而且能够提高教学科研的质量与效率。

目前我国经济开始进入一个新的发展时期，经济的快速发展将加快企业的技术改造步伐，各行业特别是电子、通信行业对先进任意波发生器的需求更加强劲。

高档台式仪器加工工艺复杂，对制造水平要求高，生产突破有困难，而采用虚拟技术后，就可通过只采购适合自己应用情况的通用仪器硬件，依靠虚拟仪器软件开发平台，设计出所需的高性能价格比的仪器系统。

虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己设计定义，具有虚拟面板，测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。

虚拟仪器是以计算机为基础，配以相应测试功能的硬件作为信号输入输出的接口，利用虚拟仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板，人们通过鼠标或键盘操作虚拟仪器面板上的旋钮、开关和按键，去选用仪器功能，设置各种工作参数，启动或停止一台仪器的工作。

它能够实现普通仪器的全部功能，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等，也能够实现一些在普通仪器上无法实现的功能。

这种方式不但让用户享用到通用PC机不断升级的性能，还可体会到完全自定义的测量系统功能的灵活性，最终构建起满足特定需求的系统。

虚拟仪器是测试技术与计算机深层次结合的产物，其实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。

虚拟仪器的硬件接口模块仅仅解决信号的输入输出，应用软件是整个系统的关键。

因此，从某种意义上可以说：软件就是仪器。

与传统的仪器相比，虚拟仪器更通用、更灵活、更经济，而且更能适应当代科学技术对测量仪器不断提出的更新、扩展功能和性能的要求。

图1.信号发生器原理框图
在电力系统校验、电磁场检测、工业测量及仪器仪表试验等领域中，信号发生器是必不可少的，而且还往往需要信号的频率、幅度、相位等都能进行调节。

目前，作为测量仪器仪表和各种电子元器件参数和性能的信号源品种繁多，按照输出波形可分为正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生器、噪声信号发生器等。

信号发生器通常由控制键盘及显示控制芯片、数模转换电路、波形发生电路等组成其原理框图如图1所示。

操作人员只能利用固定的开关给控制芯片调用相应的子程序，然后经转换电路
控制波形发生电路，这样就可以得到相应频率的信号。

正是由于传统信号发生器存在的上述问题，所以要用虚拟仪器来设计，这样不仅突破了传统信号发生器的限制，也节省了资源，增强了系统的灵活性。

二、研究的基本内容和方法
基本内容：
1.学习虚拟仪器的基本概念；
2.掌握信号发生器的分类，功能及基本理论；
3.了解LabView软件的开发环境，工具箱的使用及其应用；
4.介绍如何使用虚拟仪器实现信号发生器的部分功能；
5.研究虚拟仪器在信号发生器领域里的软件编程。

6.在LabVIEW中实现信号滤波:IIR滤波器设计,FIR加窗滤波器设计。

基本方法：
LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言，可以用来创建通用的应用程序。

LabVIEW在测试、测量和自动化等领域具有更大的优势，同时为后期的数据采集、分析、显示和存储等提供了大量的工具与函数。

先查阅有关虚拟仪器与信号发生器的有关资料，在有一个基本的了解后，找出设计思路，并且根据要求提出设计方案。

在确认设计方案可行后，实行设计验证，并进行进一步的修改，直到完成课题要求。

三、研究重点和难点及可能存在的问题及措施
一．研究的重点和难点
重点在于将虚拟仪器设计的信号发生器所产生的信号在数字示波器上显示出来，而且虚拟信号发生器融合计算机的硬件资源，突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制。

利用计算机的软件资源，实现了仪器硬件的软件化，节省了物质资源，增加了系统灵活性。

通过软件技术，实时，直接地对测试数据进行各种分析与处理，拥有良好的人机交互界面。

难点在于怎样充分利用手中的硬件资源，来实现宽范围、高精度、不失真的信号输出，并且在条件允许的情况下实现任意波形输出。

二．可能存在的问题及措施
在labview中设计信号发生器，并充分利用手中的硬件资源，设计的信号发生器能按照要求产生任意的波形，在设计的同时控制好模拟量，防止在波形上有噪音产生。

设计好信号发生器后，使波形在同样用labview设计出来的数字示波器上显示出来。

四、预期的结果
本虚拟仪器信号发生器的设计是基于LabView这个软件开发平台。

根据LabView的特点结合信号源的需求，确定预期达到的目标：完成各种常用信号波形输出，例如正弦波、方波、三角波、锯齿波等；各种常见波形及模拟量的输出；可同时输出满足某种严格相位关系的多路信号。

并在LabVIEW中实现信号滤波:IIR滤波器设计,FIR加窗滤波器设计。

五、研究工作进度安排
设计（论文）各阶段名称起止日期
阅读相关的书籍，查阅资料2011.11~2011.12
进行系统分析，提出初步的设计方案2011.12~2012.1
系统详细设计及实际制作2012.1~2012.4
毕业论文的撰写和修改2012.4~2012.5
论文审核部分2012.5之后
六、主要参考文献
1王大伦,王志新,王康编著，数字信号处理，清华大学出版社,2010
2NI LabVIEW help
3张桐精通LabVIEW程序设计,电子工业出版社,2010
4岂兴明，周建兴编著，LabVIEW8.2中文版入门与典型实例，人民邮电出版社，2008
5史红等,基于MATLAB的控制系统串联超前校正设计,吉林师范大学学报(自然科学版)[J],2011。

七、导师评语
签字：年月日八、学科意见
签字：年月日。