1、*大学电子信息工程学院毕业设计开题报告题目：虚拟示波器的设计学院：电子信息工程学院专业：电子信息工程学生姓名：*学号：*指导教师：*（讲师）开题时间：2013年03月22日一、文献综述(一)研究目的和意义示波器是生产实践和科学研究中应用十分广泛的电子测量仪器。示波器主要由模拟示波器、数字示波器和组合示波器。目前常用的模拟示波器，外形笨重，功能单一，数字示波器虽然有一定的功能扩展，但价格昂贵，维护升级成本高，短时间内难以普及及应用。随着计算机技术、信息处理技术和电子技术的发展。近年来，出现了基于计算机和软件的新型仪器-虚拟仪器。虚拟仪器是以计算机为核心，功能由用户定义和设计，具有虚拟面板，其测试
2、功能由测试软件实现。虚拟仪器的关键是用软件实现硬件的功能，实现“软件即仪器”。虚拟示波器系统集成了示波器、信号发生器和频谱分析模块，具有很大的应用价值，主要为：1)可以加强实验室技术基础建设。实验室仪器仪表的现代化水平反映了实验室技术基础，而基于计算机技术的虚拟示波器系统极大地降低了仪器成本，使大部分学校的实验室都能配备，这给学生的实验操作带来了极大的方便。同时，虚拟示波器系统是计算机技术和测量技术的完美结合，不仅提高实验仪器的技术含量，还符合实验室仪器仪表现代化的教学要求。2)缩短测量系统的开发时间。虚拟示波器系统提供良好的性能扩展能力，用户可以通过自定义模块快速开发出一整套测量系统，提高系
3、统的开发效率。3)远程数据测量。有的测量环境十分恶劣，用传统仪器测量数据可能会使测量人员的人身安全受到威胁，用虚拟示波器系统可以进行远程数据测量，使测量人员远离危险环境。4)仪器智能化。虚拟示波器系统是计算机技术与测量技术的完美结合，利用它可以实现24小时无人值守的参数测量、数据分析、数据存盘等功能，为数据的实时测量提供保障。(二)国内外研究现状在国内已有部分院校的实验室引入了虚拟仪器系统，上海复旦大学、上海交通大学、广州暨南大学、华中理工大学、四川联合大学等。此外，国内已有几家企业在研制PC虚拟仪器，哈工大仪器王电子有限责任公司就是其中之一，它的产品已达到一定的批量。其中主要产品有数字存储示
4、波器系列、任意波形发生器及频率计系列、多通道大容量波形记录仪系列。未来的几年内，我国将有50%的仪器为虚拟仪器，国内将有大批企业使用虚拟仪器系统对生产设备的运行状况进行实时监测。随着微型计算机的发展，虚拟仪器将会逐步取代传统的测试仪器而成为测试仪器的主流。虚拟仪器技术目前在国外发展很快，当下美国NI公司开发的LABVIEW的软件平台上设计的虚拟示波器较为先进.该公司利用LABVIEW的软件设计的多功能虚拟示波器主要由参数测量、频谱分析、加窗和波形显示等模块组成。与以往的虚拟示波器不同之处在于，所设计的仪器不仅具有实时采集、波形显示、测量参数等功能，并且增加了存储、打印的功能，示波器的采样频率也
5、在很大程度上进行改进，使其更加接近真实的示波器显示的波形。参考文献1吕娜,朱荣新,陈枭.利用LabVIEW开发虚拟仪器系统J.空军电讯工程学院报,1994,(12):第8卷第4期: 45-47.2时秋兰,赵伟,侯国平.基于LabVIEW环境开发虚拟仪器的几点体会J.电测与仪表,2001,(12):总第38卷第432期: 29-33.3陈小林.基于LabVIEW的虚拟仪器的设计温州师范学院学报J.（自然科学版）,2004,(4):第25卷第2期: 73-76.4张倩.基于LabVIEW虚拟测试分析仪的信号分析功能设计J.石家庄联合技术职业学院学术研究,2008,(3):第3卷第1期: 20-32
6、.5张正华,李锡华.基于LabVIEW的远程数据采集系统研究J.现代电子技术,2003,(12):总第167期第24期: 93-95.6李艳.基于LabVIEW的信号采集处理系统J.经络技术协作信息,2008,(12):总第983期: 102.7董介春.基于LabVIEW的虚拟示波器的设计与实现J.青岛大学学报,2002,(9):第17卷第3期:58-61.8安军,唐东炜.基于LabVIEW的信号示波分析仪的开发J.传感器与仪器仪表,2007,(12):总第139卷第3期: 139-141.9李翼,王小海.基于LabVIEW的虚拟示波器设计及应用J.江南大学学报(自然科学版),2009,(3)
7、:第34卷第3期: 158-161.10王峥,胡仁杰,王慧.基于虚拟仪器平台的示波器设计电工电气A,1994,(12):第八卷第四期:34-36.11W. H. He, Design of the noise testing system based on LabVIEW J. Fourth International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology, pp.95-98,2009.12Cor J.Kalkman, LabVIEW_A_software_system_for_data_a
8、cquisition_dataanalysis_and_instrument_control J.1995(11) , 51-55.13Zikai, Chen Shaofen. Bioresearch and Development of Construction Machinery Hydraulic Measurement and Control System Platform Based on LabVIEW J. Proceedings of the 2010 IEEE International Conference on Information and Automation, Ju
9、ne 20 - 23.14Shujiao Ji,Yanmin Lei,Wanli Zhang. The Design of Data Acquisition System Based on Virtual Instrument J.2nd International Conference on Computer Science and Network Technology.15A. Galimberti, M. Appolonio, Sincrotrone Trieste, 1Trieste, ItalyR. Presacco, Politecnico diMilano, Milano. CO
10、NTROL AND DATA ACQUISITION SYSTEM BASED ON THE PXI BUS FOR THE NEW PHOTON BEAM POSITION MONITOR PROTOTYPEJItalyInternational Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems, 1999,Trieste,Italy:418-420.二、课题的主要研究内容和实施方案虚拟示波器是虚拟仪器平台测控系统输出部分中常用的电子测试仪器之一，是一种分析和比较信号的综合性仪器，能在荧光屏上将电
11、压或电流以时间函数的形式描绘出来，是电信号的时域测量和显示仪器。它的主要功能是精确复现作为时间函数的电压波形，显示的波形用来确定数量的信息(如幅度、频率)，也可用来获得其质量的信息(如波形)；还可用来比较两个不同的波形，并测量它们的时间和相位关系。本虚拟示波器的主要功能应包括：两种通道信号输入、触发控制、通道控制、时基调整控制、幅度调整控制、波形显示、参数自动测量等。虚拟示波器主要由软件控制完成信号的采集、处理和显示。其功能结构如图1所示。最终能实现数据采集、处理、显示等功能。 图1虚拟示波器的总体设计图虚拟示波器由信号仿真模块和相应的软件组成，将它们安装在一台PC机上完成系统软件与信号仿真模
12、块之间的通信。软件采用模块化设计思想编写，每个功能的实现由一个模块完成，软件总体上包括程序控制、波形显示、通道选择、位置调整、触发控制等模块组成，最终能实现数据采集、调节、处理、显示等功能。三、进度安排2013年3月5日-2013年3月20日：看参考文献，以及LabVIEW资料，了解关于虚拟仪器的相关信息，准备开题告和答辩。熟悉LabVIEW软件的基本操作，为虚拟仪器设计做准备。2013年3月21日-2013年4月5日：查阅相关资料，学习研究示波器的种类及应用场合；复习LabVIEW软件的使用，掌握设计虚拟示波器的基本步骤和方法，组件系统的结构图。2013年4月5日-2013年4月20日：根据
13、设计要求，完成虚拟示波器的结构和程序设计流程图。调试LabVIEW软件设计的虚拟示波器，使其达到设计要求。2013年4月21日-2013年5月15日：调试利用LabVIEW软件以及PXI采集卡，设计出虚拟示波器，模拟实际示波器所有的功能，并达到性能要求。2013年5月15日-2013年5月30日：整理资料，完善并完成毕业设计论文。2013年5月31日-2013年6月5日：熟悉资料，总结工作成果，准备毕业答辩。指导教师评语：指导教师：20年月日审查意见：通过对该学生毕业论文开题报告的审查我们认为：毕业论文题目：合适较合适欠妥建议修改毕业论文工作量：偏大饱满较饱满偏少该生对题目的理解：较好一般较差该生对应该完成的工作任务：明确较明确不明确本人与他人的工作任务有无区别：有区别区别不明显无区别该生所制定的工作计划：合理较合理不合理开题报告撰写情况：较好一般较差审查结论：通过分数(百分制)不通过（并决定一周后，即月日时，地点该同学重新开题）其它建议：系主任（组长）：20年月日
