LabVIEW虚拟示波器设计

本设计需要完成以下三部分的内容：仿真数据的生成及分析、温度数据的分析与处理、振动数据的分析与处理，具体要求如下：

1、仿真数据的生成及分析

该部分应具备仿真信号的生成、仿真信号的预处理、仿真信号的是与分析和频域分析等功能。

关于仿真信号的生成，要求能够产生正弦波与方波两种仿真信号，并且可在前面板进行选择；仿真信号的频率、幅值可在前面板进行设置；产生的仿真信号波形需要在前面板进行展示。

关于信号的预处理，仿真信号的预处理包括去均值及滤波，滤波器只需要设计低通滤波器，滤波器类型包括巴特沃斯滤波器及切比雪夫滤波器两种，可在前面板进行选择，滤波器截止频率可在前面板进行设置，滤波后的信号以txt文件的形式进行存储。

关于信号的时域分析，需要计算仿真信号的最大值、最小值、算术平均值、有效值，计算结果在前面板进行展示。

关于信号的频域分析，计算仿真信号的FFT，并在前面板画出仿真信号的幅度频谱图。

2、温度数据的分析与处理

该部分应该具备以下功能：实现对温度数据文件的读取，在前面板对温度波形图进行展示；从中值滤波、算术平均滤波、滑动平均滤波三种滤波方法中任选一种进行编程实现，滤波窗口的宽度可在前面板进行设置；对滤波后的温度波形图进行展示。

3、振动数据的分析与处理

该部分应该具备以下功能：实现对振动数据文件的读取，在前面板对振动波形图（加速度与速度）进行展示；对振动数据进行去趋势项及去均值的预处理；每秒钟振动加速度数据计算RMS值，在前面板绘制RMS曲线（RMS有速度）；任意截取10秒钟振动加速度数据（速度≥200km/h），进行100Hz低通滤波，在前面板绘制滤波前后的振动加速度数据及其幅度频谱图，滤波前后的时域信号绘制在同一张图中，滤波前后的幅度频谱图绘制在同一张图中。

LabVIEW介绍

LabVIEW( Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)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。它与C和BASIC等编程语言一样, LABVIEW也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库。

LABVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据。 LABVIEW标志显示及数据存储,等等。 LABVIEW也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序(子VI)的结果、单步执行等等,便于程序的调试。

传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序,而LABVIEW则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数据及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器,是 LabVIEW的程序模块。LABVIEW提供很多外观与传统仪器(如示波器、万用表)类似的控件,可用来方便地创建用户界面。用户在界面中被称为前面板使用图标和连线,可以通过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。 LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于流程图,因此又被称作程序框图代码。

虚拟示波器简介

虚拟示波器是利用高性能的硬件模块和高效灵活的软件来实现普通仪器的功能和许多拓展功能的一种软硬件系统。一般具有以下功能和特性：

信号采集与控制。是由计算机和仪器硬件组成硬件平台，实现对信号的采集、测量、转换与控制。

数据分析与处理。虚拟示波器充分利用计算机的存储、运算功能，并通过软件实现对输入数据信号的分析与处理。处理内容包括数字滤波、数据统计、数值分析等。从数据分析上看，虚拟示波器比传统仪器具有更强大的数据分析能力。

测量结果的显示。虚拟示波器充分利用计算机的资源，如显示器、存储器等，把测量结果进行多种方式的表达与输出，其输出形式包括通过总线网络的远距离数据传输，通过光盘、磁盘的拷贝输出，在硬盘上存储数据以及通过计算机屏幕等图形接口的输出方式。