1、 毕业设计毕业设计开题报告开题报告 基于声卡的虚拟示波器的设计基于声卡的虚拟示波器的设计 学生姓名：学生姓名： 专专 业：业： 通信通信工程工程 班班 级：级： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2012 年年 4 月月 - 1 - 一一 选题的依据和意义选题的依据和意义 声卡也叫音频卡（港台称之为声效卡） ：声卡是多媒体技术中最基本的组成部分，是 实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的 原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐 设备数字接口使乐器发出美妙的声音。 选择 LABVIEW 的设计是因为它是虚拟仪器可
2、以实现传统仪器的大部分功能， 而且在许 多方面有传统仪器无法比拟的优点， 如使用灵活方便、 功能丰富、 价格低廉、 可一机多用、 可重复开发等。选题的意义是因为它与传统仪器相比虚拟仪器主要有以下几个优点： 一、融合了计算机强大的硬件资源，突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面 的限制，大大增强了传统仪器的功能。 二、利用计算机丰富的软件资源，节省了物质资源，增加了系统灵活性，更好的坐到 人机交互。 三、基于计算机总线和模块化仪器总线，使仪器的硬件实现了模块化、系列化、大大 缩小了系统的尺寸，可方便构建模块化仪器。 四、基于计算机网络技术和接口技术，使 VI 系统具有方便、灵活的互联能力，广
3、泛 支持诸如 CAN，Field Bus，PROFIBUS 等各种工业总线标准。因此，利用 VI 技术可方便的 构建自动测试系统，实现测量、控制过程的网络化。 五、基于计算机的开放式标准体系结构。虚拟仪器的硬、软件都具有开放性、模块化、 可重复使用及互换性等特点。因此，用户可以根据自己的需要选择不同厂家的产品，使仪 器系统的开发更为灵活、效率更高，缩短了系统组建和维修的时间。 二二 选题研究的基本内容选题研究的基本内容 本课题的主要工作是首先进行虚拟示波器的整体设计；掌握虚拟仪器的软件编程环境 LABVIEW 的使用； 熟悉声卡的使用， 进行示波器硬件模块的设计； 用图形化编程语言 LABVI
4、EW 实现虚拟示波器的声卡设置模块、触发选择模块、波形运算模块、参数计算模块、数据存 储和回放模块以及滤波模块的设计。具体而言，论文包括以下内容： 1.虚拟数字存储示波器的总体设计方案。主要介绍以下几个方面的内容：编程环境 LABVIEW 优点以及硬件的选择；虚拟示波器的分辨能力、带宽、精度以及采样技术；对所 设计的虚拟示波器的结构、组成和仪器所能实现的功能做了简单的介绍。 2.主要介绍虚拟仪器的编程环境 LABVIEW，以及图形化编程语言的组成：程序前面板、 - 2 - 框图程序、和图标/连接端口；编程工具；工具模版、控制模版和功能模版；简述虚拟仪 器创建过程，为下面的程序开发提供了正确的系
5、统开发顺序。 3.将虚拟示波器的各个模块在主 v1 的框图程序中按照一定的逻辑关系组合起来， 并且 利用所设计的虚拟数字存储示波器系统进行实验，实现对采样信号的显示、存储、分析等 操作，验证所开发的虚拟示波器运行可靠。并探讨了示波器的功能拓展。 三三 研究方法及措施研究方法及措施 1）方法、手段： 虚拟仪器由通用仪器的硬件平台包括信号调理器、数据采集卡和应用软件两大部分构 成。硬件平台完成被测信号调理与信号采集，即获取被测信号。软件平台完成信号的前期 处理以及参数测量、频谱分析等功能。被测信号送到信号调理电路，进行隔离、放大、滤 波整流后送数据采集卡进行A/D转换，最后由控制软件对测试信号进行
6、数据处理，完成波 形显示，参数测量，频谱分析等功能。 2）数据采集模块的设计 数据采集模块式虚拟示波器软件的核心也是最为关键的一个程序模块，主要完成数据 采集的控制，数据的读取及数据的转换。这个模块中应用程序会通过采集卡的驱动程序和 硬件进行通信，要发出各种控制字、参量字到仪器中去，同时又要对硬件的工作状态进行 判断和处理，其中数据采集卡通过多路开关、A/D转换新片和数据缓存的几个部件将多通 道的模拟信号转换成数字信号，然后读取采样值。图1为数据采集模块的程序设计框图。 - 3 - 开始 幅度调整位移调整 速率调整 读取数据送入缓存区 数据转换 显示波形 是否停止采样 停止采样 并释放资源 参数测量 结束 否 图 1 数据采集模块的程序设计 3）虚拟示波器功能设计 虚拟示波器软件设计采用的NI公司的虚拟仪器开发工具LabVIEW。 使用LabVIEW开发 平台编制的虚拟仪器程序VI包括3个部分：程序前面板、框图程序和图标/连接器。程序前 面板用于设置输入数值和观察输出量，生成模仿传统仪器的
