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信号发生器设计与实现实验报告(一)信号发生器设计与实现实验报告1. 引言•介绍信号发生器的作用和重要性•提出本实验的目的和研究重点2. 实验原理•详细介绍信号发生器的基本原理•解释信号发生器的工作方式和内部结构3. 实验设备和材料•列举使用到的实验设备和材料•概述它们在实验中的作用和使用方法4. 实验步骤1.第一步：设置实验仪器–详细描述如何设置信号发生器和接收器–解释各个参数的设置意义和范围2.第二步：生成标准信号–介绍如何使用信号发生器生成标准信号–提供示例参数设置和操作步骤3.第三步：测量信号参数–阐述如何通过接收器测量信号的频率、幅度等参数–解释测量原理和相关工具的使用方法5. 实验结果分析•展示实验结果数据和测量值•分析实验结果与设定值之间的差异•探讨可能的误差来源和改进措施6. 结论•总结实验的目的、方法和结果•强调实验的重要性和实际应用7. 参考文献•引用使用到的参考资料、教材和相关文献8. 致谢•表达对参与实验的人员、设备提供者等的感谢之情以上是一份符合Markdown格式的信号发生器设计与实现实验报告的基本结构。
在每个部分中，使用标题和副标题进行内容分类和组织。
尽量使用简洁明了的语言和清晰的逻辑，使读者易于理解实验的过程和结果。
9. 实验讨论9.1 实验步骤的有效性•分析实验步骤的合理性和可行性•探讨实验过程中可能存在的困难和解决方法9.2 实验结果的可靠性•讨论实验数据的准确性和可重复性•提出实验结果可能存在的误差来源和影响因素9.3 设备性能的评价•对使用的信号发生器和接收器的性能进行评价•分析其在实验中的表现和优缺点9.4 实验改进的建议•根据本次实验的经验，提出改进实验方法的建议•探讨如何提高实验的效率和结果的精确度10. 实验应用展望•探讨信号发生器在其他领域的应用前景•分析信号发生器在科研和工程实践中的价值和重要性11. 结语•总结全文的主要内容和观点•强调本次实验的价值和对个人学习的意义以上是继续完整的信号发生器设计与实现实验报告。
摘要摘要传统的信号发生器其功能完全靠硬件实现，功能单一而且用户的购置、维护费用高。
更重要的是，对于传统的信号发生器，其功能一旦确定便不能更改，用户要想使用新的功能则必须重新购买新的仪器，传统信号发生器的不足是显而易见的。
虚拟仪器是将仪器技术、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。
本课题完成了“虚拟信号发生器”的理论研究，在很大程度上解决了传统信号发生器的诸多弊端。
本文主要研究虚拟仪器在信号发生器领域里的软件编程。
本虚拟仪器可完成输出多种信号波形的同时产生与输出，信号输出频率、幅度等参数实时可调。
本文研究的虚拟信号发生器主要具有如下优点：用户可自由定义其功能；系统功能升级扩充方便快捷、可与电脑等设备方便的互联。
关键词: 虚拟仪器, 信号发生器,虚拟信号发生器, LabVIEW目录AbstractThe functions of traditional signal generators are carried out solely on hardware, and at the same time the functions of traditional signal generators are singleness and costly for purchasing and maintaining, What is more important is that the functions of traditional signal generators can not be altered once they are fixed. Users must get new ones so long as they want new functions. Thus, the defects of traditional signal generators are obvious. Virtual instrument 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 dissertation has accomplished the theoretical research, and made up the various shortcomings of traditional signal generators to great degree. This virtual signal generator can achieve the input and output of multi signals, and such parameters as signal output frequency and amplitude can be adjusted timely. The advantages of this virtual signal generator include the following: low cost of hardware, user custom functions, convenience of the upgrading and enlargement of systematic functions, and connectable with computers.Keywords: Virtual Instrument , Signal Generator , Virtual Signal Generator , Labview目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1研究背景及动态 (1)1.2本项目的研究意义及本文主要研究内容 (2)1.2.1本项目的研究意义 (2)1.2.2本文的主要研究内容 (2)第2章虚拟仪器和Labview简介 (4)2.1虚拟仪器的产生背景 (4)2.2虚拟仪器的概念 (5)2.3虚拟仪器的分类 (5)2.4虚拟仪器系统的构成 (6)2.4.1虚拟仪器系统的硬件构成 (7)2.4.2虚拟仪器系统的软件构成 (7)2.5虚拟仪器的优势 (8)2.6虚拟仪器的发展方向 (9)2.7图形化虚拟仪器开发平台——LABVIEW简介 (9)2.8本章小结 (12)第3章信号发生器 (13)3.1信号发生器概述 (13)3.2信号发生器的分类... . (14)3.2.1正弦信号发生器.. (14)3.2.2函数发生器.. (15)3.2.3脉冲信号发生器.. (15)3.2.4随机信号发生器.... . (15)3.3本章小结 (16)第4章基于虚拟仪器的信号发生器的设计 (17)4.1虚拟仪器的简单应用 (17)4.1.1 创建虚拟仪器 (17)4.1.2 为前面板添加控件 (19)4.1.3 修改信号 (22)目录4.1.4 本节小结 (24)4.2虚拟仪器实现多功能信号发生器 (24)4.2.1“信号发生器1”的设计 (25)4.2.2“信号发生器2”的设计 (29)4.2.3“信号发生器3”的设计 (31)4.2.4 本节小结 (33)4.3本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)谢辞 (37)第1章绪论在有关电参量的测量中，我们需要用到信号源，而信号发生器则为我们提供了在测量中所需的信号源，它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、调幅信号、调频信号和随机信号等，其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。
虚拟信号发生器的设计（巢湖学院物理与电子科学系王乐07037022）摘要:虚拟仪器是由一些必要的硬件获取调理信号，并以通用计算机为平台，实现不同测量软件对采集获得信号进行分析处理及显示。
它改变了传统电子测量仪器的概念和模式，用户完全可以自己定义仪器的功能和参数，即“软件既是仪器”。
计算机技术与网络技术的飞速发展，使得虚拟仪器已经成为现代电子测量仪器发展的趋势。
本文介绍了一种以LabVIEW为开发平台，能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和任意波测试信号发生器，其平率、幅值、相位、电压偏置等参数可以设置，不但输出波形参数可调、而且可同步显示。
本系统通过采用TCP/IP技术来实现远程数据传输功能，当两台计算机设置好端口后，就可以进行数据传输。
与传统仪器相比，本系统具有高效、开放、使用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点，可用于医疗，工程等精密仪器的测试，具有较强的实用性和开发价值。
关键词:虚拟仪器，Labview，函数信号发生器，网络通信。
The design of virtual signal generator andremotereslizationAbstract:The virtual instrument which conditioning signals isgained by some essential hardware.It takes the general-purposecomputer as a platform and the signal is realized through thedifferent measurement software,such as signal’s analyze,processand display etc.The concept and mode of traditional measuringinstruments are changed,the parameters and functions can betransformed by the user,namely,"software is the instrument".Withthe rapid development of computer and network technology,thevirtual instrument has become a developing trend of modernelectronic measuring instruments.In this paper development platform LabVIEW is introduced firstly,then the test signals of Sine,triangle,square sawtooth andarbitrary waveform is described in the virtual signal generator.The functions of signal generator are set,such as frequency,amplitude,phase,voltage bias etc.Not only output parameters canbe adjusted but also the corresponding wave is acquiredsimultaneously in this system. The function of remote datatransmission is performed by TCP/IP technology.Data is transportedwhen the port parameters between two computers areset. Compared with traditional machines,advantages of the virtualinstrument are showed in efficiency,opening,easy using,strongfunction,cost-effective and operation etc.It can be used fortesting of medical and engineering precision instruments.Key words：Virtual instrument，LabVIEW，Function generator，NetworkCommunication第1章绪论在有关电参量的测量中，我们需要用到信号源，而信号发生器则为我们提供了在测量中所需的信号源，它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、调幅信号、调频信号和随机信号等，其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。
虚拟仪器应用设计实验四虚拟信号发生器的设计姓名：班级：学号：日期：2013-9实验四虚拟信号发生器的设计一、实验目的利用LabVIEW开发环境设计信号发生器、测量算术平均值二、实验内容1、虚拟信号发生器的设计（1）打开一个新的VI。
（2）创建前面板。
①右击前面板空白处，弹出控件选板。
②在控件选板上单击【新式】/【下拉列表与枚举】/【枚举】，将其托放在前面板上。
③使用标签工具将其命名为信号源。
④在控件选板上单击【新式】/【数值】/【数值显示控件】，将数值显示控件托放在前面板上，照此拖放六个，使用标签工具将其分别命名为信号频率、采样、相位输入、幅值、采样频率、占空比。
⑤右击信号源控件，在弹出的快捷菜单中选择【编辑项】，在【编辑项】选项卡中单击“插入”,输入“正弦波”，对应的数字显示为0。
同样的方法输入“三角波”、“方波”、“锯齿波”，对应的数值显示分别为1、2、3。
如图所示。
⑥在控件选板上单击【新式】/【布尔】/【停止按钮】，将其托放在前面板上，同时隐藏其标签。
⑦在控件选板上单击【新式】/【布尔】/【垂直翘板开关】，将其托放在前面板上，并使用标签工具将其命名为重置相位。
⑧在控件选板上单击【新式】/【图形】/【波形图】，将其托放在前面板上。
（3）切换到VI的程序框图。
（4）创建程序框图。
①右击程序框图空白处，弹出函数选板。
②在函数选板上单击【编程】/【结构】/【While循环】，将其拖放在程序框图中，并包围前面板上所有控件的对应节点。
③在函数选板上单击【编程】/【结构】/【条件结构】，将其拖放在while循环结构中。
④使用连线工具将信号源节点（枚举型）连接到条件结构的选择器接线端，此时选择器标签值由“真”、“假”变为“正弦波，默认”、“三角波”。
⑤右击条件结构边框，在弹出的快捷菜单中选择【在后面添加分支】。
同样的方法重复操作一次。
此时条件结构添加了两个分支，其标签值分别为“方波”、“锯齿波”。
⑥在函数选板上单击【信号处理】/【信号生成】/【正弦波】，将其拖放在标签值为“正弦波，默认”的条件结构中。
基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现_翻译设计虚拟仪器是一种将传感器、仪器和设备等硬件部件替换为软件实现的测量仪器。
基于虚拟仪器的信号发生器是利用计算机软件生成各种类型的信号，以模拟实际测量中的信号源。
以下是基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现的一般步骤：1. 软件平台选择：选择适用于信号发生器设计的虚拟仪器软件平台，例如LabVIEW、MATLAB等。
2.界面设计：根据信号发生器的功能需求，设计用户界面。
用户界面应包括信号参数设置、波形展示、开始/停止等控制按钮。
3.信号生成算法实现：根据需要生成的信号类型（如正弦波、方波、三角波等），编写相应的信号生成算法。
算法可以利用基本的数学函数和算法来生成各种类型的信号。
4.参数设置与控制：在用户界面中添加对信号参数的设置和控制。
用户可以通过界面输入信号频率、幅度、相位等参数，并通过控制按钮控制信号的开始和停止。
5.波形展示：在用户界面中显示生成的信号波形。
可以使用波形绘图工具来实时绘制信号波形，或将生成的信号保存为文件进行后续处理和分析。
6.实时更新和响应：信号发生器应能实时更新生成的信号，并对用户输入的参数和控制进行及时响应。
应确保信号发生器的稳定性和准确性。
7.验证与测试：对设计的虚拟仪器信号发生器进行验证和测试。
可以通过与实际信号源进行比较，验证生成的信号是否符合预期。
8. 优化与改进：根据测试结果对虚拟仪器信号发生器进行优化和改进。
可以增加新的功能，修复潜在的bug，并提高信号发生器的性能和稳定性。
总之，基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现主要包括选择软件平台、设计界面、实现信号生成算法、参数设置与控制、波形展示、实时更新和响应、验证与测试以及优化与改进等步骤。
目录第1章摘要 (3)第2章系统总体设计方案 (4)第3章单片机系统各模块原理 (7)3.1发光二极管 (7)3.2 16*16点阵 (8)3.3 数码管 (7)3.4 蜂鸣器 (11)3.5 串口通信 (12)第5章系统整体调试结果及说明 (14)第6章课设心得及总结 (15)参考文献 (15)录附 (16)第一章摘要随着电子技术的飞快发展，单片机也应用得越来越广泛，基于单片机的智能仪器的设计技术不断成熟。
单片机构成的仪器具有高可靠性，高性价比等特点。
单片机技术在智能仪表和自动化等诸多领域有了极为广泛的应用，并用到各种家庭电器，单片机技术的广泛应用推动了社会的进步。
利用单片机采用程序设计方法来产生波形，线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强等优点，而且还能对波形进行细微的调整，改良波形，易于程序控制。
只要对电路稍加修改，调整程序，就能实现功能的升级。
随着电子技术、计算技术和网络技术的高速发展，传统的电子测量仪器的功能和作用已发生了质的变化，新型的虚拟仪器应运而生。
本次课程设计主要设计一个基于80C51单片机的虚拟信号发生器,采用Matlab软件编程，用于输出所需要的方波、正弦波、三角波、锯齿波、冲击串波、抽样波等多种信号，有效地实现信号发生器的基本功能。
由上位机通过串行口传送数据，并在LED上显示相应的参数,通过两个GUI界面的控制按钮来实现参数的调节功能。
应用伟福6000软件和MATLAB软件编写程序并实现单片机系统的仿真。
关键词: 80C51单片机串口通讯虚拟信号发生器第二章 系统总体设计方案本次课程设计是由数字信号和单片机相结合,用MATLAB 软件的GUI 工具箱来设计一个人机交换界面，单片机编程将数码管、发光二极管、16*16点阵、蜂鸣器各模块连接起来与电脑进行串行通信，再由MATLAB 编程发出设计出的五个信号，通过对幅值、频率、相位、采样频率等参数的变化，改变信号的波形，当数据传输过来时，蜂鸣器响铃，16*16点阵表示出传输的参数名，同时发光二极管和数码管表示参数的数值。
目录一、设计要求0一、设计要求0二、设计思路与预期实现功能：11、设计思路：12、预期实现功能：1三、函数发生器的设计11、登陆界面：12、函数信号发生器子VI<数码管显示）的设计23、频率输入与显示：34、倍率选择：35、波形选择：46、波形对称、方波占空比和信号幅度：47、扫描速率和扫描宽度：58、局部变量：59、调用子程序：510、未加入噪声时的波形显示波形显示：611、加噪声信号后的函数信号波形612、此次函数信号发生器整体程序框图6四、测试和结果8五、性能分析8六、虚拟函数信号发生器具体操作方法91、关于登录：92、关于频率调节与倍率选择：93、关于波形选择:94、波形的其他基本参数调节：95、停止按钮：9七、个人心得与体会9八、参考文献10一、设计要求题目：基于虚拟仪器的信号发生器的设计初始条件：查询现有信号发生器产品，找到参考设计的仪器参数及前面控制界面，用虚拟仪器软件完成相近大部分功能，并适当说明操作和设计思想。
输入信号可用软件模拟，或用函数发生。
要求完成的主要任务：至少完成设计内容中各部分基本内容，可添加适当相关内容。
1）用户认证入口。
2）能运用设计前面板中字体、颜色、修饰功能。
3）载入指定公司图标图片到前面板(信号发生器参考原形图片>。
4）设计中运用弹出对话框操作至少2处。
5）结构设计至少用到3种以上，<for循环，while循环，公式节点，事件结构，局部变量，全局变量等）6）最少完成3种信号的输出。
7）VI层次结构包含主程序－子程序调用，子程序图标修改<非默认形式即可）8）论述说明各环节分析及设计原理。
9）完成正文8-18页的报告。
二、设计思路与预期实现功能：1、设计思路：首先设计一个函数信号发生器的数码管显示子VI，然后设计一个登录界面，函数发生器程序放在登陆程序后面。
2、预期实现功能：此次设计的函数信号发生器ＶＩ包含有用户认证的登陆界面、具体函数信号的调节<包括信号的波形、频率、幅度的调节）、示波器的相关参数调节<包括扫波形对称、描宽度、扫描速率）、信号相关参数的数码显示<包括信号的频率、幅度）。
毕业设计(论文)课题：虚拟信号发生器的研究与设计专业：自动化班级：学生姓名：学号：指导教师：摘要本文仅就基于LabWindows/CVI虚拟信号发生器进行设计，虚拟信号发生器利用LabWindows/CVI提供的软件平台以及强大的函数库，通过简单的单片机MCU+DDS就可以产生频带宽，精度高，幅值、相位和频率连续可调的波形，借助PC机的网络传输功能可实现网络控制和信号处理。
基于LabWindows/CVI的虚拟信号采集卡利用C8051F020微处理器内的A/D通道及I/O端口完成虚拟信号采集，放大处理和数据传输任务，对信号的处理和显示可由PC机来完成或由网络控制，减少硬件的开支，易于实现自动测控。
最后，在对本文系统进行全面测试，结果表明本方案可行，具有较大的通用性。
通过虚拟信号发生器的设计，阐述利用labwindows/cvi进行虚拟仪器设计的方法、步骤和实现技术，并展望虚拟仪器的广阔应用前景。
利用其软件开发平台，按步骤阐述了虚拟信号发生器的设计和实现过程，最终实现了信号发生器的设计，该信号发生器可以选择波形以及幅值和频率。
更能可以由用户根据需要自行设计和扩展，人及界面友好。
关键词：信号发生器；虚拟仪器；labwindows/cviAbstractThe content of this paper is about virtual function signal generator which is based on LabWindows/CVI and digital signal processor. It includes designing the structure of virtual signal generator which is based on LabWindows/CVI and digital signal processor, which includes hardware and software structure, designing digital signal capture board which is based on C8051F020 and giving network measure and controlling based on TCP/IP and signal processor. Use LabWindows/CVI software platform and powerful function library, simple MCU+DDS while can generate signal wave with wide channel, high precision and continuous adjustive swing, phase and frequence, the transmission function of network, Virtual signal generator can achieve network control and signal process. Used A/D channel and I/O ports which insides C8051F020 microprocessor, Visual capture signal board based on LabWindows/CVI finishes analog signal capture, ampliation and data transmission . Signal process and display can be finished by personal computer or MCU. And by network control we can reduce hardware expenditure and simply achieve autocontrol. Finally, through all-sided test, the result showing the project is feasible and has been universal used.By the designing of the virtual signal generator,the designing methods,steps and technology of virtual instruments which is based on the labwindows/cvi are acquired,and prospect its wide application,after introduce the concept of the virtual signal generator,which makes the best use of the soft development platform,giving out the design and the implement steps of the virtual signal generator,and the virtual signal generator is carried out finally which can be used to select the waveform 、amplitude and frequency ,and the virtual instrument can be defined or develeped and according to the requirements and its man –machine interface is friendly.Keywords: signal generator ;Virtual Instrument ;labwindows/cvi目录第一章绪论.................................................. - 5 -第二章 LABWINDOWS/CVI简介..................................... - 7 -2.1LABWINDOWS/CVI概述 (7)2.2LABWINDOWS/CVI的特点 (7)2.3基于LABWINDOWS/CVI的虚拟仪器构成 (9)2.3.1 仪器硬件平台......................................... - 9 -2.3.2 虚拟仪器应用软件..................................... - 10 - 2.4虚拟仪器的内部功能 (10)2.5LABWINDOWS/CVI的运行环境 (10)2.6虚拟仪器技术及发展 (11)2.6.1 虚拟仪器特点......................................... - 11 -2.6.2 虚拟仪器技术应用..................................... - 12 -2.6.3 虚拟仪器的发展....................................... - 12 - 第三章虚拟信号发生器的理论研究 .............................. - 13 -3.1虚拟信号发生器的基本原理 (13)3.2.信号发生器现状及发展 (16)第四章虚拟信号发生器的设计................................. - 18 -4.1虚拟信号发生器设计 (18)4.1.1 虚拟信号发生器的工作原理............................. - 18 -4.1.2信号的频谱分析....................................... - 19 -4.1.3仪器硬件面板设计..................................... - 20 -4.1.4软件设计（程序设计）................................. - 24 -4.1.5运行程序完成项目文件................................. - 36 - 总结......................................................... - 41 -致谢............................................. 错误!未定义书签。
