基于LabVIEW的信号与系统实验平台的设计
基于LabVIEW的信号处理技术应用演示及实验系统设计
ｒ ｄ ｃ ｉｎ ａ ｄ Ｓ ｎ ｅ ｕ ｔ ｎ Ｏ ｏ ．Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｓ ｓ ｅ ｎ ｔｏ ｌ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ａ ｓｓ ｈ ｌ ｓ ｅ ｃ ｉ ｇ ｂ ｔａ ｓ ｓａ ｘ ｅ ｉ ｏ ｅｄ ｓｇ ｅ ｙ ｔ ｍ ｏ ｎ ｙｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ｔ ｓ ｉ ｔ ｅｃ ａ ｓ ｔ ａ ｈ ｎ ｕ ｌｏ ｉ ｎ ｅ ｐ ｒ— ｔ
Ｓｇ ａ ｐｏ ｅｓｎ ｅｈ ｉｕ ｓａ ｐｉａｉｎｄ ｍｏａ ｄｅ ｐ ｒ ｎａ ｉｎ ｌ ｒ ｃｓｉｇ ｔｃ ｎｑ ｅ ｐ ｌ ｔ ｅ ｎ ｘ ｅｉ ｔｌ ｃ ｏ ｍｅ ｓｓｅ ｄ ｓ ｎｂ ｓｄｏ ａ ＶＩ Ｗ ｙ ｔｍ ｅｉ ａｅ ｎ Ｌ ｂ Ｅ ｇ
Ｈ ａ ｉｇ，Ｋａ ｇＪａ ｎ Ｐｎ ｎ ｉｎ
例 。利 用 Ｌ ｂ Ｅ 的 图形 化 可 视 化 编 程 优 势 ， 过 虚 拟 仪 器 来 实 现 信 号 处 理 理 论 在 实 际 中 的 典 型 应 用 （ ： ａ ＶＩ Ｗ 通 如 信 号 产 生 器 、 字 音 响 效 果 处 理 、 音 信 号 的 去 噪 、 音 多 频 数 字 电话 按 键 信 号 的 产 生 与 检 测 等 ） 数 声 双 。该 系统 一 方 面可 辅 助 课 堂 教 学 ， 一 方 面 可 作 为 虚 拟 实 验 平 台供 学 生 课 后 实 验 练 习 ， 学 生 加 深 对 信 号 处 理 理 论 的 理 另 使 解 ， 发 学 生 的 学 习 兴 趣 和 创 新 意 识 ， 高教 学 效 果 。 激 提 关 键 词 ：虚 拟 仪 器 ； 号 处 理 ；Ｌ ｂ Ｅ ；演示 ； 验 信 ａ ＶＩ Ｗ 实 中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ２ Ｐ ０ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１０ —９ ６ ２ １ ） ７ ０ ９— ５ ０ ２４ ５ （０ ０ ０— ０ ９ ０
基于LabVIEW的“信号与系统”仿真实验系统设计
现 代教 育 技 术
Ｍ ｏｄ ｍ ｅ Ｅｄｕ ａ ｉｎａ ｃ ｎ ｏ ｙ ｃ ｔｏ ｌ Ｔｅ ｈ ｏｌ ｇ
Ｖ． ．１ ０ １ ９
ＮＯ １ ０ ９ ．１ ０ ２
基于 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 的 “ 号与系统 ’仿真实验 系统设计木 ａＶＥ 信 ’
俎 云霄 曾昶 畅
（ 京 邮 电大 学 电 子 工 程 学 院 ， 北 京 １０ ７ ） 北 ０ ８ ６
【 摘要 】 “ 信号与系统”是 电子信息类专业 的重 要专 业基础课 ，概念多 ，理论性 强，比较 抽象。为便于学生理解和掌握，
设计 了基 于 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 的信 号 与 系 统 仿 真 实 验 系 统 。详 细 介 绍 了系 统 构 架 、设 计 方 法 及 主要 知识 点 的 演 示 示例 。 ａＶ Ｅ 【 键 词 】Ｌ ｂ Ｅ ；信 号 与 系 统 ；仿 真 ； 实验 关 ａＶＩＷ 【 图分 类 号 】Ｇ４ ０ 中 ２ 【 献 标 识 码 】Ｂ 文 【 文 编 号 】 １ ０－ ８ ９ （ ０ ９ １— Ｏ ４— ０ 论 ０９ ０７ ２０ ） ｌ１ ４ ｌ
表 １系统各模块 实验 内容
模 块 连 续 时 间 信 号 分 析 内容 基 本 信 号 发 生器 ，连 续 信 号 的卷 积 ，连 续 信 号 的微 积 分 ，连 续 信 号 的奇 偶 分 解 ，帕斯 瓦 尔 定理 的验 证
傅 里 叶级 数 和 傅 里 叶 周 期矩 形 脉 冲 的傅 里 叶级 数 （ 占空 比可 调 及 不 可 调 ） ，矩 形 脉冲 的 傅 里 叶 变 换 及 时移 性 质 ，三 脉 冲 信 变 换 号 的傅 里 叶 变 换 ，矩 形 调 幅 信 号 的傅 里 叶变 换 （ 移 性 质 ） 频 ，周 期 矩 形 脉 冲 抽 样 后 的傅 里 叶 变 换
基于LaBVIEW的测试系统设计毕业设计
重庆科技学院毕业设计（论文）题目基于LabVIEW的测试系统设计院（系）电气与信息工程学院专业班级测控普2008-01 学生姓名 xx 学号指导教师 xx 职称教授评阅教师职称2012年 6 月 8 日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计（论文）作者（签字）：年月日摘要随着科学技术和生产力的不断发展，测控任务越来越复杂，测控系统日益庞大，所以要求数据采集测试系统的速度和性能必须要提高，因此高性能的数据采集测试系统在当今显得尤为重要。
基于LabVIEW的实验室远程监控系统设计与实现
1.3.1 课题要紧研究内容............................................................................................ 2 1.3.2 关键技术研究.................................................................................................... 2 第 2 章 系统总体方案设计............................................................................................... 3 2.1 系统需求分析........................................................................................................... 3 2.2 系统网络架构........................................................................................................... 3 2.3 系统功能模块划分................................................................................................... 5 第 3 章 可视化远程监控采集系统设计........................................................................... 6 3.1 系统硬件构成........................................................................................................... 6 3.2 传感器的选型........................................................................................................... 7 第 4 章 基于 LabVIEW 的监控系统设计..................................................................... 11 4.1 系统模块划分......................................................................................................... 11 4.2 用户认证模块设计................................................................................................. 11 4.3 用户界面设计......................................................................................................... 13 4.4 程序结构设计......................................................................................................... 15 4.5 数据采集模块设计................................................................................................. 16 4.5.1 模拟信号采集与显示模块设计 ...................................................................... 17 4.5.2 开关信号采集与显示模块设计...................................................................... 17 4.5.3 空调与照明开关输出模块设计...................................................................... 18 4.5.4 称重实验模块设计.......................................................................................... 18 4.5.5 涡流实验模块设计.......................................................................................... 20 4.5.6 转速测控实验模块设计.................................................................................. 21 4.5.7 振动实验模块设计.......................................................................................... 23 4.6 图像采集及压缩..................................................................................................... 24 4.6.1 图像采集.......................................................................................................... 24 4.6.2 图像压缩与远程传输...................................................................................... 26 4.7 系统远程公布的实现............................................................................................. 30 4.7.1 基于 DataSocket 的远程通信方式 ................................................................. 30 4.7.2 远程 Web 访问 ................................................................................................ 31 4.7.3 可视化监控系统远程公布实现...................................................................... 32 第 5 章 系统实现与运行................................................................................................. 37 第 6 章 终止语 ................................................................................................................. 42 答谢辞
基于LabVIEW的信道编码系统设计与实现
基于LabVIEW的信道编码系统设计与实现刘巍;薛添【摘要】This paper describes the channel coding, analyzes the principle of linear block code represented by BCH code. Based on theoretical research and with LabVIEW software, the design and simulation of corresponding system is implemented, including coding, decoding and error detection function of linear block code and BCH code. Meanwhile, the analysis on error rate may make the resulted system become more perfect. Finally the friendly human-machine interface is built up via the front panel of LabVIEW.%针对信道编码,分析和介绍线性分组码及其重要的BCH码的相关原理.在理论研究的基础上,通过LabVIEW软件,实现相应的系统设计与仿真,如实现线性分组码、BCH码的编码功能、译码功能及纠查检错功能.实现相应功能的同时,进行误码率分析,使得到的系统更具全面性.最后,为了得到便于操作的人机界面,通过LabVIEW软件的前面板搭建其人机交互界面,得到了利用控件的选项板.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2017(050)012【总页数】8页(P2676-2683)【关键词】信道编码;线性分组码;BCH码;误码率【作者】刘巍;薛添【作者单位】四川通信科研规划设计有限责任公司,四川成都 610000;四川通信科研规划设计有限责任公司,四川成都 610000【正文语种】中文【中图分类】TN991.22在现代无线通信技术的快速发展下，数字信号成为主要的传输信号类型并取代了模拟信号。
基于LabVIEW的振动信号采集与分析系统的开发
２．系统 实 现 ２．１采 集 系 统 采集程序所要实现的功能主要是在一定 的采样 频率 下采集振动的 全部信息 ，其采样所得的结果必须能够在分析 时完 全再 现采集时的振 动情 况 。具 体 的实 现 过 程 如 下 ： 通过 ＤＡＱｍｘ来创建任 务 ，并根据数据采 集卡 与传感 器的连接情况 来设置物理通道 和虚 拟通道 ；加入相 关输入控件 ，设 置系统参量 ；根据 传感器设备设定采样率 ，以便 于后续 的频 率分析 ；以 ＴＤＭＳ存储 大量采 样数据 ；利用 ｅａｓｅ循环和按钮来分别表示初始化 、悬 置和运行这 ３个状 态 。
小波分析 ：通过小波包 来分解特定的频段 ，以更高 的分 辨率 查看故 障频率 的位置 ，也是一种越 来越常用 的信号分析方式 。本系统中可以 自 动 画出频率的分段关系 ，并能通过数据节点来查看指定节 点的频 域信 号 ，更加清楚地描述故障频 率段。
最后通过设置按钮和属性节点 ，将 两个 子程序 放入事件驱动结构 ， 使用按钮分别控制信号的采集和分析两个 子程序 ，上述的两个子系统 就 整 合 为 一 个 整 体 程 序 生 成 本 系 统 。
基于LabVIEW的ARINC429总线信号仿真和测试系统设计
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald67A R I N C 429总线广泛应用于航空机载设备，对429总线的测试需求导致了各种测试系统的出现[1-3]。
在某型飞机的液压能源和起落架系统总装调试过程中，由于航电机组成员告警系统和中央维护系统安装调试未完成，系统的单独调试缺乏对总线信号的模拟和测试而困难重重，当航电系统存在错误时，单是依靠机组告警显示页就很难定位故障，因为有时故障是显示页面本身。
通用的A R I N C 429总线测试设备只显示32比特数据，不能直观的反应系统的状态和参数的变化，工程人员需要根据接口控制文件挨个查阅并换算总线的二进制数为系统参数，增加了系统调试的时间。
在外场排故过程中，时间更为宝贵，需要快速定位并排除故障。
综合上述的应用场合，测试系统不仅需要读取并解析总线数据，确保发送给系统或者系统发出的数据正常；还需要仿真总线数据，用于模拟系统状态或故障信息；对数据的显示需要直观，能一目了然发现状态异常的信号；此外还对设备的便携性有一定要求。
1 ARINC429总线A R I N C 429总线协议是美国航空电子工程委员会(Ai rli n es E n g i n e e r i n g C o m m it t e e)提出的航空数字总线传输标准，协议标准规定了航空电子设备及有关统间的数字信息传输规范。
A R I N C 429协议以单向方式传输数字数据信息，传输速率分高低两档，高速状态的位速率为100 K b/s，低速状态的位速率12.5 Kb/s。
A R I N C 429总线数据每个字由32位组成，见图1。
其中，第32位为奇偶校验位(Parity bit)，它用于检查发送的数据在传输过程中是否有丢失或破坏。
29位或30位到31位为符号状态矩阵位(Sig n /St at u s M a t r i x ，S S M )，它指出数据的特性。
基于Labview的虚拟信号源设计与应用
中图分类号 ：Ｎ ２ Ｔ ９
文 献标 识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ４３４ ２ １ ） －１ ３０ １７ ． Ｘ（０ ０ ２０ ０ －２ ４
作者简介 ： 王怀兴 （９ ７一） 男， １７ ， 四川仪 陇人 ， 讲师 ， 士 ， 究方 向为虚拟仪 器。 硕 研
器， 下面简单介绍三种虚拟函数信号发生器的设计。 １１ 通用多波形信号源设计 ．
图 １ 通 用 多 波 形 信 号 发 生 器程 序 面 板
扫频信号源在测试系统频率响应特性相关实验当
中有非常重要 的作用。因此 ， 设计一个功能完善 的虚
拟扫频信号源在虚拟仿真实验 当中是非常关键 的。本 文所设计的扫频信号源具有如下功能 ：
虚拟信号发生器要求具有 如下特点 和功 能： １ （）
能够产生多种不同的信号波形 ， 例如三 角波 、 弦波 、 正
方波等。（ ） ２ 可以按照用户需求产生用户 自定义函数 波形。（ ） 以产 生扫频信号源 。（ ） ３可 ４ 各种信号 波形 参数要能由用户 自由控制或者设置 。利用 Ｌ ｂｉ ａｖ ｗ技 ｅ 术可以设计 出不 同功能或特 点的虚拟 函数 信号发生
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２ 虚拟信号发 生器 的应 用
虚拟函数信号发生器在仿真实验当中的应用非常 广泛， 我们简单介绍通用多波形虚拟函数信号发生器 在信号运算仿真实验当中的应用。按照信号与系统课 程中信号之间运算的定义 ， 信号间运算有加 、 、 减 乘等 几种不 同 的运算 ， 我们 可 以通 过 虚拟 函数 信号 发 生 器
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2012年第05期
吉林省教育学院学报
No.05，2012
第28卷JOURNAL OF EDUCATIONAL INSTITUTE OF JILIN PROVINCE
Vol .28（总305期）
Total No .305
收稿日期：2012—03—01
作者简介：满江红（1971—），男，吉林长春人。
中国网通集团有限公司长春分公司网络建设部，技术主管，研究方向：综合通信技术。
基于LabVIEW 的信号与系统实验平台的设计
满江红
（中国网通集团有限公司长春分公司，吉林长春130000）
摘要：近年来，随着电子、计算机和网络技术的发展及其在测量仪器上的应用，产生了一种新的测试理论和方法———虚拟仪器（VirtualInstrument ，VI ）。
所谓虚拟仪器，就是指用户通过计算机平台，根据自己的需求设计仪器的测试功能。
虚拟仪器的出现打破了人们对仪器的传统观念，在测试系统和仪器设计中用户可以尽量用软件代替硬件，而无需购买大量的、昂贵的实验仪器设备。
关键词：LabVIEW ；信号与系统实验平台；设计中图分类号：TN911．6
文献标识码：A
文章编号：1671—1580（2012）05—0153—02
基于Lab VIEW 构建虚拟实验室正逐渐被越来越多的高校所采用，
本课题能避开硬件系统的不足，巧妙地运用软件来仿真硬件才能实现的实验结果，
大大降低了实验设备要求，节约了人力和财力，而且有很多的库函数可以在实验时直接调用，避免了用硬件做实验的局限性，可以更方便地做信号系统实验。
一、
LabVIEW 简介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，采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。
LabVIEW 提供很多外观与传统仪器（如示波器、信号发生器等）类似的控件，可以方便地创建用户界面。
通过使用图标和连线编程对前面板上的对象进行控制，这就是图形化源代码，又称“G 代码”或
“程序框图代码”。
LabVIEW 的核心是VI 。
VI 有一个人机对话的用户界面—
——前面板（FrontPanel ）和相当于源代码功能的框图程序（Diagram ），前面板接受来自框图程序的指令。
LabVIEW 还包含了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示与存储等
二、整体设计该信号与系统实验台的整体设计方案是：根据LabVIEW 自上而下的设计思想，构建出整个实验平台的系统结构框图，先设计系统的主界面，再设计各
个实验子界面和实验模块，最后通过调用子VI 程序
来实现链接。
主界面包括运行按钮，
停止按钮和三个实验模块选项栏，实验模块包括初级实验、中级实
验和高级实验。
（一
）
平台系统结构图平台系统结构图如下所示：
图1平台系统结构图
（二）人机界面
点击运行按钮就出现操作界面，界面上包括初级实验、中级实验、高级实验等三部分，当点击相应实验就会出现各个实验题目，然后点击进入就可以进行相应实验了，实验完成点击停止按钮就可以结束本次实验。
人机界面如下图所示：
3
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图2实验台前面板
（三）程序内部模块的生成
利用LabVIEW 的图形化编程语言，
对数字信号处理实验进行编程设计，达到模拟仿真的效果。
下
面就以“公式信号的生成”实验为例说明程序模块的设计。
在数字信号处理中，有时会遇到根据已知的公式生成一定规律的波形信号，这时我们可以使用LabVIEW 中的公式波形VI （FormulaWaveform．vi ）生成，该VI 有一个参数“公式”通过这个参数可以使用字符串型的“公式”来表示所需要的波形信号函数式。
图3公式波形VI 的连线板
1．实验步骤
新建一个名为“公式设定信号的生成．vi ”的
VI ，添加一个While 循环结构，以便连续地生成和观察信号波形。
在While 循环中放入“FormulaWaveform．vi ”，并为它的各个输入参数添加到相应的控件，将它的参
数“信号输出”连接到一个波形图进行显示。
2．
程序前面板和程序框图
图4“公式设定信号的生成”
的前面板
图5“公式设定信号的生成”的程序框图
运行程序后通过前面板上的各个控件调整输入参数，以及写入正确的公式，就可以观察到所生成波形的动态变化。
3．程序验证
公式设定信号的生成是根据已知的公式生成一定规律的波形信号，用简单的正弦信号来验证生成
的是否是正弦波，如果所生成的信号波形是正弦波
那说明程序是正确的，否则是错误的。
在前面板中输入正弦公式并将频率调到3．00，这样方便观察波形，然后运行程序，观察是否产生的是正弦波形。
前面板框图如图6所示。
图6输入正弦公式的前面板框图
这样从前面板所显示的波形是正弦波，这说明利用LabVIEW 编程得出的“公式设定信号的生成”实验程序是正确的。
三、结论
本设计利用LabVIEW 强大的信号分析功能，构建出信号与系统虚拟实验平台。
该平台具有简单、直观、易懂和良好的人机界面等特点，不仅使用方便，而且还节省了成本，所以在实验中搭建一个信号
与系统虚拟实验平台具有很重要的意义。
［参考文献］
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J ］．控制工程，2005（2）．［3］尹爱军，秦树人，周传德．网络虚拟仪器的一种新构架［J ］．中国机械工程，
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J ］．南京工业大学学报（自然科学版），2005（1）．［5］郑诗樵，黄文达．基于LabVIEW 的网络实验仪器的开发［J ］．实验室研究与探索，2005（1）．
4
51。