基于LabVIEW的音频信号发生器的虚拟仪器设计
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基于labview的虚拟信号发生器的设计(2010-1...
基于labview的虚拟信号发生器的设计第1章虚拟信号发生器的结构与组成1．1虚拟函数信号发生器的前面板本虚拟信号发生器主要由一块PCI总线的多功能数据采集卡和相应的软件组成。
将它们安装在一台运行Windowsxp的PC机上。
即构成一台功能强大的函数信号发生器。
本虚拟信号发生器的设计参考了SG 1645功率函数信号发生器。
本函数信号发生器的前面板主要由以下几个部分构成：仪器控制按钮，输出频率控制窗口(包括频率显示单位)，频率倍成控制，波形选择，频率微调按钮，直流偏置，方波占空比节，输出波形幅度控制按钮。
频率微调范围：O．1—1 Hz；直流偏置：一10—10V；方波占空比：0—100％；输出波形幅度：0—10V。
此外还增加了许多修饰性的元件如面板上的压控输入、记数输入、同步输出、电压输出等。
使用这些修饰性的元件的目的是为了增加仪器的美观性，并尽量与真实仪器的使用界面相一致。
图1-1 函数信号发生器的前面板1．2虚拟函数信号发生器的硬件构成本虚拟信号发生器的输入输出的硬件部分为一数据采集卡和具有一定配置要求的PC机，数据的输入输出靠对数据采集卡输出输入口的定义来实现。
本设计采用的PCI一1200数据采集卡是一块性价比较好的产品，具备数／模转换的功能。
能将产生的数字信号转换成模拟信号且数模转换精度高，而且还具备滤波功能，从而使输出波形光滑。
它支持单极和双极性模拟信号输入，信号输入范围分别为一5一+5V和0—10V。
提供l6路单端，8路差动模拟输入通道、2路独立的DA输出通道、24线的TTL型数字Ⅳ0、3个l6位的定时计数器等多种功能。
硬件接口部分用于数据输入或输出时的通道设置。
硬件接口部分程序框图如图1-2所示：图1-2硬件接口程序图Device用于指定所用的设备号．该设备号通过Measurment and Automation Exptorer 工具配置。
Waveform Length用于设定数据采集卡的缓冲区的大小。
基于labvIEW的虚拟仪器信号发生器的设计
摘要随着计算机软、硬件的发展，计算机与外设之间的数据通信越来越频繁，也越来越便利，虚拟仪器应运而生。
从本质上来说，虚拟仪器是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，它强调“软件是仪器”的概念，使用户能够根据自己的需要定义仪器功能，更好的组建自己所需要的测试系统。
它是按照信号的处理与采集，数据的分析，结果的输出及显示的结构模式来建立通用信号处理硬件平台。
本文就是在这个通用信号处理硬件平台，进行了基于LABVIEW的虚拟函数信号发生器的设计，设计基于LabWIEW软件的虚拟函数信号发生器（能够产生实验室常用的正弦波、三角波、方波、锯齿波信号及白噪声和多频波，任意公式波），并在以设计好的虚拟信号发生器的基础上对所产生的信号做自相关分析，积分，微分分析及相应的频谱分析。
关键词：虚拟仪器；Labview；虚拟函数信号发生器第1章 绪 论1.1 课题背景及意义目前，我国正处于科学技术蓬勃发展的新时期，对仪器设备的需求将更加强劲。
虚拟仪器赖以生存的计算机近几年正以迅猛的势头席卷全国，这为虚拟仪器的发展莫定了基础。
虚拟仪器作为传统仪器的替代品，市场容量巨大。
据专家预测，到本世纪初我国将有的仪器为虚拟仪器。
发达国家虽然在此领域比我国起步较早，但差距并不是很大，我们应当充分把握时机，取长补短，学习国外先进经验，将我国的虚拟仪器产业水平逐渐向先进国家靠拢。
1.2 波形发生器的发展概况波形发生器是应用在测试设备、信号接收设备等装置中的一种信号源。
早在二十年代，当电子设备刚开始出现的时候，信号发生器就出现了。
随着电子技术的巨大进步，波形发生器根据其关键技术—频率合成技术的角度，大致可以划分成三代。
第一代的波形发生器采用的是直接模拟频率合成。
其结构如图1.1所示：图1.1 直接模拟频率合成框图1.3 本文主要论文本文主要阐述虚拟仪器技术的概念和基本设计思路，设计基于LabWIEW 软件的虚拟函数信号发生器（能够产生实验室常用的正弦波、三角波、方波、锯齿波信号及白噪声和多频波，任意公式波），并在以设计好的虚拟信号发生器的基础上对所产生的信号做自相关分析，积分，微分分析及相应的频谱分析。
如何利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真
如何利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种集数据采集、信号处理、仪器控制和虚拟仪器设计于一身的集成开发环境，广泛应用于各个领域的工程实验和测试中。
本文将介绍如何利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真，并提供一些实际案例来说明其应用价值。
一、LabVIEW介绍LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments, NI）于1986年推出的一种图形化编程语言。
与传统的文本编程语言相比，LabVIEW通过将函数块拖拽到界面上并进行连接来组成程序，使得程序的开发更加直观、易于理解。
LabVIEW提供了丰富的工具箱和函数库，可用于数据采集、信号处理、仪器控制和用户界面设计等方面。
二、虚拟仪器设计虚拟仪器是指利用计算机软件和硬件模拟真实仪器的功能。
利用LabVIEW可以轻松地设计各种虚拟仪器，如示波器、信号发生器、频谱分析仪等，用于实现数据采集和信号处理等功能。
LabVIEW提供了众多的仪器模拟器和控件，用户只需简单地拖拽和配置这些组件，即可实现一个功能完备的虚拟仪器。
三、虚拟仪器仿真利用LabVIEW进行虚拟仪器仿真可以帮助用户在设计阶段快速验证算法和性能，并且可以方便地进行多种参数的调整和测试。
LabVIEW提供了灵活且强大的仿真工具，用户可以根据需要配置仿真场景、定义仿真信号和操作流程，并通过动态调整参数和监测仿真结果来完成虚拟仪器的性能评估。
四、LabVIEW在工程实践中的应用1. 数据采集和处理利用LabVIEW可以方便地搭建数据采集系统，并通过各种传感器和硬件设备获取实时数据。
同时，LabVIEW提供了丰富的信号处理函数和算法，可以对采集的数据进行滤波、降噪、频谱分析等处理，从而提取出有效信息。
2. 仪器控制和自动化LabVIEW支持与各类仪器设备的通讯和控制，可以通过GPIB、USB、Ethernet等接口与仪器进行连接，并通过LabVIEW编写程序来实现仪器的自动化控制。
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。
基于LabVIEW的音频信号发生器的虚拟仪器设计
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.4
声音输出部分方案设计......................................................................................... 21 图形显示部分方案设计......................................................................................... 22 Waveform Chart ............................................................................................... 22 Waveform Graph .............................................................................................. 24 XY Graph ......................................................................................................... 25
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目 录
1 绪论 .....................................................பைடு நூலகம்......................................................................... 1
1.1 1.2 课题背景................................................................................................................... 1 虚拟仪器概述以及国内外研究现状....................................................................... 1 虚拟仪器概述.................................................................................................... 1 虚拟仪器国内外研究现状................................................................................ 3
基于LabVIEW的虚拟信号发生器设计
《虚拟仪器》设计说明书基于LabVIEW的虚拟信号发生器设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：罗万里指导教师：夏鑫职称讲师专业：自动化班级：自本1001班完成时间：2013年12月24日目录第1章虚拟仪器技术 (1)1.1 虚拟仪器的概念 (1)1.2 虚拟仪器的优势 (1)1.3 虚拟仪器的发展方向 (2)1.4 图形化虚拟仪器开发平台——Labview 简介 (2)1.5 本章小结 (3)第2章基于声卡的虚拟信号发生器的设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 函数信号发生器程序的设计 (4)2.2.1 前面板 (4)2.2.2 全部程序框图 (5)2.2.3 波形选择和指示灯显示的程序 (5)2.2.4 频率选择的程序 (6)2.2.5 输出衰减程序 (6)2.2.6 信号产生程序 (7)2.2.7 基于声卡的子VI的使用 (7)2.3 测试情况和结果分析 (7)结论与展望 (10)参考文献 (11)致谢 (12)第1章虚拟仪器技术1.1 虚拟仪器的概念虚拟仪器(Virtual Instrument，简称VI)的概念是由美国国家仪器公司(NI)在20世纪80年代最早提出的。
虚拟仪器就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
其核心的思想是利用计算机的强大资源使本来需要硬件实现的技术软件化，以便最大限度地降低系统成本，增强系统功能与灵活性。
虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测试系统到以软件为中心的测试系统的根本性转变。
虚拟仪器的出现是仪器发展史上的一场革命，代表着仪器发展的最新方向和潮流，对科学技术的发展和工业生产的进步将产生不可估量的影响。
虚拟仪器利用个人计算机强大的图形环境和在线帮助功能，建立虚拟仪器面板，完成对仪器的控制，数据分析与显示，代替传统仪器，改变传统仪器的使用方式，提高仪器的功能和使用效率，大幅度降低仪器价格，使用户可以根据自己的需要定义仪器的功能。
基于LabVIEW的虚拟信号发生器及示波器的设计
信号和频谱分析后信号. 波形右侧还提供了实时采 集的特征数据 . 用户可将原信号的时频信息与加窗 后的时频信息进行比较 , 观察系统参数的变化. 图 1 显示波形为单一正弦波加均匀白噪声作用下的原信 号、 加汉宁窗后信号和其相应幅值谱图 , 图 2 为其相 应的程序框图 .
3 虚拟示波器软件系统的设计
2 虚拟信号发生器软件系统的设计
传统的信号发生器主要由模拟器件搭建而成, 具有功能单一、 不易升级和携带不便等缺点 . 而模拟 信号发生器, 具有功能多、 容易扩展和升级、 人机界 [ 10 ] 面良好等优点 . 笔者所设计的信号发生器可生成 多种信号 , 其中各个信号均可以通过在前面板上输 入控制量的大小来调整其参数值的大小 , 以达到用 户所需要的波形图 , 如图 1 所示. 屏幕最右侧为参数 设置区域 , 提供了 3 个通道的信号源. 每个信号源主 要产生的波形包括正弦、 方波、 三角波、 脉冲、 Chirp 等信号, 其参数控制包括幅值、 频率、 延迟等 , 用户也 可根据自己的需要填加 相位、 偏 移量、 占空 比等参 数. 3个通道的信号源可单独显示, 也可合 成显示, 由用户自行控制. 屏幕右下侧提供了窗函数选择、 噪
V irtual Signal Generator and O sc illoscope Design Based on LabV IEW WANG L i jun , L I U Yue , HUANG Yong liang , GE L in dong
1, 2 2 2 1
( 1. Co lleg e o f Infor m ation Eng inee ring , PLA Infor m ation Eng ineering U niversity , Zheng zhou 450002, Ch ina ; 2. N orth Ch ina Institute o fW ater Conservancy and H ydroe lectric P o w er , Zhengzhou 450011, China) Abstrac t : In orde r to m ake up for some deficienc ies in traditiona l instrum en ts , such as the sing le function, difficu lty in upg rade and inconvenience in carry ing , a signa l genera to r and v irtua l o sc illoscope a re des igned based on the character istic o f v irtua l instrum ent so ftwa re is ready instrum ent! . T he resu lt sho w s that the instrum ents not only have the basic function o f traditiona l instrum en ts , also have othe r properties , such as mo re signa l types , flex ib ility , pow erful signa l processing func tions and easy expans ion and upgrade . K ey word s : L abV I EW v irtua l instrum ent ; signal generato r ; osc illoscope ( 责任编辑 : 杜明侠 )
基于labview虚拟信号发生器的设计_毕业论文
：毕业设计（论文）题目：基于labview虚拟信号发生器的设计基于labview虚拟信号发生器的设计摘要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，形成一种新的仪器模式。
本设计采用USB6008数据采集卡，将虚拟仪器技术用于信号发生器的设计。
该系统具有生成正弦波、方波、三角波、锯齿波，序列信号及任意波形的功能。
其序列信号发生器是在n位寄存器的基础上，根据D触发器原理，加上异或反馈电路构成的。
并且实现了存储波形和远程通信控制的功能。
本文首先介绍了信号发生器的相关理论，给出了信号发生器的基本原理框图，并了解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。
本设计是虚拟仪器模拟真实仪器的尝试。
实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案，能够实现各种硬件可以完成的任务。
关键词:虚拟仪器，数据采集卡，信号发生器，LABVIEWThe design of signal generator based on virtual instrumentAbstractVirtual instrument is formed by the instrument technology, computer technology, bus technology and software technology. Powerful digital pr ocessing’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 USB6008 data acquisition card. The virtual instrument technology has been utilized in the design of signal generator. The system has ability to produce sine wave, square wave, and triangle wave, saw tooth wave, sequence signals and arbitrary waveforms signals. The series generators is on the basis of the n - bit registers, and is under d trigger principle, coupled with the exclusive or of feedback circuit . And the waveform storage and remote communication control function has been realized. This article introduces the theory of signal generator, gives a basic block diagram of signal generator, also the frame structure and LABVIEW development platform of the virtual instrument with the inquiry of the bus’s standard. Based on the analysis of this system’s functional requirements, this article introduces the hardware and technology which involved in design of the data acquisition card and the LABVIEW’s programming modes.The design is an attempt of virtual instrument to simulate the reality instrument. It shows the virtual instrument is an excellent solution to achieve the task which is achieved by traditional hardware in the past.Key Words: Virtual Instruments，Data Acquisition Cards，Signal Generators，LABVIEW目录摘要.......................................................... I I 目录.......................................................... I V 1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2信号发生器概述 (1)1.2.1 信号发生器简介 (1)1.2.2 信号发生器的发展 (1)1.3信号发生器的分类 (3)1.3.1 正弦信号发生器 (3)1.3.2 函数发生器 (4)1.3.3 脉冲信号发生器 (4)1.3.4 随机信号发生器 (5)1.4课题的意义 (5)2 虚拟仪器和Labview简介 (6)2.1虚拟仪器概述 (6)2.1.1 虚拟仪器产生背景 (6)2.1.2虚拟仪器概念 (6)2.1.3 虚拟仪器的分类 (7)2.1.4 虚拟仪器的发展方向 (8)2.2虚拟仪器系统的构成 (9)2.3虚拟仪器与传统仪器的比较 (10)2.4虚拟仪器的开发软件 (11)3 系统设计硬件平台 (14)3.1PC机 (14)3.2数据采集卡的选择 (15)3.2.1 数据采集卡的主要性能指标 (15)3.2.2 数据采集卡的组成 (15)3.2.3 USB6008 (16)4 系统总体的设计和实现 (18)4.1基本信号发生器 (18)4.1.1传统基本信号发生器 (18)4.1.2 虚拟号发生器 (18)4.2档位选择 (20)4.3信号存储 (21)4.4任意波形发生器 (22)4.5序列信号 (24)4.5.1 序列信号概念 (24)4.5.2 基于虚拟仪器的序列信号产生原理 (24)4.6远程虚拟仪器 (27)4.6.1 用TCP/IP协议进行远程通信 (28)4.6.2 TCP子模板介绍 (28)4.6.3 远程显示模块程序 (30)4.7通道选择 (31)4.7.1 基本波形虚拟通道设计 (31)4.7.2循环及清除程序 (32)4.7.3 选定通道后运行 (33)4.8程序总框图 (34)4.9信号生成过程需要注意的事项 (36)5 结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论1.1 引言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。
基于Labview的信号发生器
基于Labview的信号发生器发布时间：2021-06-16T16:37:48.810Z 来源：《科学与技术》2021年2月6期作者：傅少琪宣鑫璐郦泱泱冯家龙龙春晓[导读] 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傅少琪宣鑫璐郦泱泱冯家龙龙春晓绍兴文理学院浙江绍兴 312000摘要：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。
本设计将虚拟仪器技术用于信号发生器的设计。
该系统具有产生正弦波、方波、三角波、锯齿波及PWM波的功能，能够调节一定范围内的频率、周期、占空比等参数。
本文介绍了信号发生器的相关理论，给出了信号发生器的基本原理框图，在分析本系统功能需求的基础上，介绍了Labview、STM32的编程模式中所涉及到的技术问题。
本设计是虚拟仪器模拟真实仪器的尝试，实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案，能够实现各种硬件可以完成的任务。
关键词：Labview上位机；stm32下位机；串口通讯；信号发生器本设计是虚拟仪器模拟真实仪器的尝试，实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案，能够实现各种硬件可以完成的任务。
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、降低实验室建设成本，而且能够提高教学科研的质量与效率。
1 总体设计结构首先完成上位机与下位机实现各自基础功能的程序，上位机实现基础波形的输出，频率等参数可调，并配置好串口，利用串口助手模拟下位机，实现与下位机的通信；下位机利用串口接收上位机数据，通过DA输出。
2 系统模块设计2.1 Labview上位机首先在Labview程序框图中找到基本函数发生器，在我们需要的参数的端口点击右键创建输入控件，如图2-1所示，需要注意的是显示波形的波形图需要在前面板中得到。
基于Labview的虚拟信号发生器设计(虚拟仪器课程设计)
课程设计设计题目：基于Labview的虚拟信号发生器设计系别班级学生姓名学号指导教师职称起止日期：年月日起——至年月日止课程设计任务书课程设计题目：基于Labview的虚拟信号发生器设计系别班级学生姓名学号指导教师职称课程设计进行地点：任务下达时间：年月日起止日期：年月日起——至年月日止教研室主任年月日批准基于Labview的虚拟信号发生器设计课程设计成绩评定表系（部）：班级：学生姓名：1.设计主要内容及要求；1.设计主要内容及要求；基于DAQ的虚拟信号发生器1）产生任意信号2）通过DAQ将此信号输出，可以在示波器上进行显示3）用示波器测量产生的信号，调节信号的相关参数，观察示波器的变化。
注意：信号的幅值和频率，与DAQ的关系。
4）讨论信号失真的原因，并在程序中加以限制，当用户的参数选择受限时，报警（提示用户，该参数会造成信号发生器输出与要求不符，并要求重新输入。
）2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求；（1）.课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。
（2）.学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。
课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。
应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。
（3）.论文要求打印，打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。
（4）. 课程设计论文装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。
3.时间进度安排；中文摘要随着科学技术的发展，测量仪器已经广泛的应用在实践之中。
与此同时，为了满足人们的需要，虚拟仪器这一虚拟测量技术也得到了广泛的应用。
虚拟仪器技术是利用高性能的模拟化硬件，结合高效、灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化应用。
自1986年问世以来，以其性能高、扩展性强、开发时间少、无缝集成等优点备受广泛的应用与好评。
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基于LabVIEW的音频信号发生器的虚拟仪器设计摘要：随着计算机与微电子技术的发展，出现了虚拟仪器。
它以软件为核心，把计算机技术和仪器技术完美结合起来，充分应运飞速发展的计算机技术来实现和增强传统仪器的功能。
虚拟仪器开创了仪器使用者可以成为设计者的新时代，代表了仪器发展的方向，它已成为21世纪测试技术和仪器技术发展的主要方向。
本设计正是顺应仪器发展的趋势，利用图形化编程软件LabVIEW来实现虚拟音频信号发生器，真正做到“软件即硬件”。
在硬件上还提出以PC声卡代替昂贵商用数据采集卡，大大降低了生产成本，实现了基于LabVIEW的常用周期信号的单通道和双通道模拟输出，使设计具有广阔的开发价值和应用前景。
论文在简要介绍了虚拟仪器概念、研究现状、发展趋势以及编程软件LabVIEW特点的基础上，概述了音频信号发生器的基本原理,分析了声卡的功能及相关设置，并对构成系统的各模块做了详细叙述。
关键词:虚拟仪器；音频信号发生器；LabVIEW；声卡Virtual Audio Signal Generator Based on LabVIEWAbstract: With the development of computer and microelectronics technology, virtual instruments appear. Virtual instruments achieve the perfect combination of computer science technology and instrument technology through taking the software as the core technology. Virtual instruments realize and enhance the functions of traditional instruments by developing computer technology .Virtual instruments initiate the new era that the instrument users can be the instrument designers. Virtual instruments represent the direction of instruments and it has become the main direction of technological development in the 21st century testing technology and instruments. This design used graphical programming software LabVIEW to design virtual audio signal generator, exactly adjusting the trend of the instrument development, and truly achieve "software that is hardware". In order to reduce production costs and implement single - channel and dual - channel output of common analog periodic signals based on LabVIEW, the design also bring forward to replace the expensive commercial data acquisition card with PC sound card. It has broad application and development prospect. Based on brief introduction of virtual instruments concept, present conditions ,developing trends and characteristics of programming software LabVIEW ,the basic principles of audio signal generator are outlined , the function and relative configurations of sound card are analyzed, and details of each system composing module is presented.Key words: virtual instrument; audio signal generator; LabVIEW; sound card目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 虚拟仪器概述以及国内外研究现状 (1)1.2.1 虚拟仪器概述 (1)1.2.2 虚拟仪器国内外研究现状 (3)1.3 课题的意义 (4)1.4 课题内容 (5)2 系统基本功能描述及软硬件概述 (6)2.1 系统基本功能描述 (6)2.2 软件LabVIEW概述 (6)2.2.1 LabVIEW的结构 (7)2.2.2 LabVIEW模板分析 (8)2.2.2.1 工具模板（Tools Palette） (8)2.2.2.2 控制模板(Controls Palette) (9)2.2.2.3 功能模板(Functions Palette) (10)2.3 硬件声卡概述 (11)2.3.1 声卡工作原理 (11)2.3.2 声卡的工作流程 (12)2.3.3 声卡主要技术指标 (12)3 系统整体方案和各组成部分方案设计 (13)3.1 系统整体方案设计 (13)3.2 波形发生部分方案设计 (13)3.2.1 仿真信号发生器Simulate Signal. vi (15)3.2.2 多谐信号附加噪声的波形发生器Tones and Noise Waveform .vi (17)3.2.3 公式节点产生仿真信号 (19)3.3 声音输出部分方案设计 (21)3.4 图形显示部分方案设计 (22)3.4.1 Waveform Chart (22)3.4.2 Waveform Graph (24)3.4.3 XY Graph (25)4 音频信号发生器系统的设计与结果显示 (26)4.1 音频信号发生器前面板的设计 (26)4.2 音频信号发生器流程图设计 (28)4.3 音频信号发生器运行结果显示 (31)4.3.1 单声道音频信号发生器运行结果显示 (31)4.3.2 双通道音频信号发生器运行结果显示 (32)5 音频信号发生器系统的调试和结果分析 (34)6结论.................................................................................................. 错误!未定义书签。
参考文献.. (38)致谢 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 课题背景随着现代科学技术的日新月异，测控仪器正经历着一场翻天覆地的变化。
现代测控要求仪器不仅能够单独测量某个量，而且希望它们之间能够相互通信，实现信息的共享，完成对被测信号的综合分析与评估。
在这方面，传统仪器表现出操作复杂、不易协调等缺陷，微电子技术和计算机网络的进一步发展为许多新的测试技术和测试方法提供了平台，新的测试技术和测试方法在许多方面已经冲破了传统测试仪器的局限性。
1986年美国国家仪器公司(National Instrument)首先提出了虚拟仪器的概念，它有别于传统的测试仪器，功能和性能已被不断地提高，如今在许多应用中已成为传统仪器的主要替代方式。
PC、半导体和软件功能的进一步更新使得未来虚拟仪器技术的发展将为测试系统的设计提供一个极佳的模式，并且在测量和控制方面都有无以伦比的强大功能和灵活性。
它可广泛应用于电子测量、振动分析、声学分析、故障诊断、航天航空、军事工程、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗、教学及科研等诸多方面。
虚拟仪器的各种优点让用户可以放心地舍弃旧的传统测量设备，接受更新型、以计算机为基础的虚拟仪器系统。
由于计算机的性能价格比不断改进，这将使虚拟仪器的价格更为大众化，用户不必再受限于传统仪器的使用范围和昂贵的价格限制，进一步降低使用成本，减少系统的开发费用和系统的维护费用。
此外，新型笔记本电脑又把虚拟仪器的便携性和强大功能推向一个新的水平，所有这些必将加快虚拟仪器的发展，使它的功能和应用领域不断增强和扩大，本文设计的虚拟音频信号发生器正是在这个背景下确立的。
1.2 虚拟仪器概述以及国内外研究现状1.2.1 虚拟仪器概述计算机与微电子技术的迅猛发展推动了仪器仪表业划时代的革命，其产物从模拟仪器、数字化仪器、智能化仪器到今天的虚拟仪器，无一不显示出计算机与微电子技术在仪器的演化与发展过程中所起的重要作用。
任何测量与控制都离不开仪器仪表，传统仪器以专一、固定的形式存在，测量功能及应用范围只能由生产厂家定义并制造。
由于技术复杂，所以功能更新缓慢。
它的测量仪器模式为：独立的机箱，面板式操作按键和旋钮，测量结果的显示方式以指针、表头或数码管窗口等为主。
面对高精度、高速度以及多参数的场合，传统测量仪器其局限性明显地表现出来，此外对许多新的测量要求传统仪器也显得非常吃力。
科学技术的飞速发展，新学科、新技术不断涌现，这给作为信息技术源头和基础的测量行业带来了新的机遇。
由于计算机强大功能的支撑使得各种微机化的新型仪器应运而生，特别是80年代后期，国外提出了一种全新的仪器仪表概念——虚拟仪器。
这种概念的提出为测量与控制领域中技术的发展带来了空间，在解决上述传统仪器面临的问题方面轻松自如，同时也使进入信息时代的人们在测量观念上产生了更多的新思想和新概念。
仪器的基本功用就是：信号获取、分析处理与控制和信息指示表达。
传统仪器在实现这三大功能时，是以固化的电路结构来完成的，其专业性很强，用户难以改变仪器的测量功能，因此测量功能单一或有限，使用范围狭窄，从采样、分析到数据处理全部由人工操作，效率低，可靠性差。