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关键词： 扫频激振   功率谱分析   固有频率   振型   阻尼比  

摘要： 以机械振动和模态分析理论为基础,并以LabVIEW为开发平台,研发了一套测试系统,可通过扫频方式快速准确地测量多自由度系统的各阶固有频率和振型动态特性.实验证明,本系统可获得准确可靠的数据,具有较高的实用价值.

关键词： 虚拟仪器   仿真   测量   控制  

摘要： 虚拟仪器作为计算机系统与仪器系统相结合的产物,扩展了传统仪器的功能,在电子课程设计中采用虚拟仪器技术有助于学生创新能力的培养。本文介绍了虚拟仪器技术在教学中的应用,以信号源模块设计、控制模块设计为例探讨虚拟仪器技术在电子课程设计中的应用,实践证明虚拟仪器技术能够为高校改善实验条件提供一种新途径。

关键词： 虚拟仪器   声卡数据采集   信号分析   LabVIEW  

摘要： 应用LabVIEW开发平台,设计了基于声卡的虚拟信号采集与分析系统,并对信号采集性能进行了实验研究。构建的信号采集与分析系统具有信号采集、分析、波形显示、存储等功能。所设计的采集软件操作方便、交互性好,并且可以根据用户的需求进行功能扩充,为低成本下构建数据采集系统提供了一种思路,可以应用到语音识别、环境噪声监测和实验室测量等多种领域,应用前景广阔。

关键词： 气压刹车阀   测试系统   虚拟仪器技术   汽车安全性  

摘要： 随着人民生活水平的提高,人们对汽车的要求越来越高,汽车的安全性越来越受到广泛关注,良好的制动性能是保证安全性的前提条件,因此汽车的制动性能成为了评价其性能优劣的主要指标之一,同时它也是汽车安全性能的重要组成部分,直接关系到乘员、车辆和行人的安全,因此,汽车制动性能成为了其出厂前的必检项目。\n 本文对气压刹车阀测试系统的工作原理及设计方案进行了研究。基于虚拟仪器技术开发的气压刹车阀测试系统,可以同步或异步完成两台气压刹车阀的测试,具有自动和手动试验功能,测试系统由压力传感器、信号放大器、数据采集系统、计算机、气源等组成,可以测试汽车制动系统的制动时间和汽车制动程度,系统采用图形化编程语言LabVIEW作为开发软件,开发软件集数据采集、处理、显示、存储、打印等多种功能于一体,系统能够高效快速地完成刹车阀的静态和动态性能测试。

关键词： 数据中心   无线传感网络   能源消耗监测系统   虚拟仪器技术  

摘要： 数据中心能源消耗的监测具有非常重要的意义，现在已成为构建绿色数据中心的一个重要的组成部分。目前的数据中心能源消耗监测体系尚不是很健全，能源管理也比较简单，这便阻碍了绿色数据中心的发展与建设。因此，高效率的能源消耗监测系统建设也就具有十分重要的意义。\n 本文基于现在较为流行的无线传感网络来构建数据中心能源监测系统，它的优点在于系统自身能源消耗比较低;物理连线大大减少;降低了物理布线的复杂度以及成本;灵活接入新的监测节点，便于系统的扩展;各个节点可以互为服务，相对独立，便于维护。通过对数据中心能源消耗的分析，指出中心主要的能源消耗，并由此选用合适的传感器、组建合适的无线传感网络。利用NI的图形化编程语言LabVIEW以及虚拟仪器技术，设计了上位机监控系统和友好的人机界面。\n 本文提出了一种基于WSN的能耗监测系统的设计方案，经实验验证利用该方案设计出的系统性价比高、能源消耗低、网络稳定性好、数据传输可靠、人机交互友善，具有很高的实际运用价值和广阔的市场前景。

关键词： 现场可编程门阵列   直接数字频率合成   虚拟仪器技术   电路设计   信号源  

摘要： 信号源是一种广泛应用于现代测试领域的通用仪器；现场可编程门阵列(FPGA)是一种比定制电路更加灵活，又比原有的可编程器件门电路数更多的一种半定制电路；直接数字频率合成(DDS)是一种全新的数字化频率合成技术，具有高精度和高速度的优势；而虚拟仪器技术作为仪器发展史上的一个跨越和重要的里程碑，代表了仪器测试技术发展未来的方向和前景。基于FPGA的DDS信号源与传统硬件电路或单片机设计的信号源相比具有体积小、功耗小、可靠性高和扩展性好等优点。本文的主要工作是充分采用以上几种先进技术，设计一个基于FPGA的DDS信号源，通过基于FPGA的下位机和LABVIEW的上位机配合使之能够输出几种固定波形和任意波形。\n 首先，论文介绍了现场可编程门阵列(FPGA)技术的发展，包括与其他各种可编程器件PAL、GAL、CPLD等的区别和优劣，讨论了利用FPGA设计一个DDS信号源的优势。\n 其次，论文介绍了信号源的设计方法，以及采用直接数字频率合成(DDS)技术设计一个信号源的方法和优势。在后续的章节中对用采用直接数字频率合成(DDS)技术设计的信号源整体结构以及外部电路设计进行了说明。并使用虚拟仪器技术(LABVIEW)设计了一个上位机实现对基于FPGA的DDS信号源的控制。\n 最后，论文实现了预期的目的，成功的使用基于现场可编程门阵列(FPGA)以及LABVIEW完成了一个直接数字频率合成器(DDS)信号源的硬件及上位机软件设计，实现了固定波形和手绘波形实现任意波的产生，经过验证达到了预期的设计目的。并对设计一个基于现场可编程门阵列(FPGA)的直接数字频率合成器(DDS)的信号源的方法进行了总结，实归纳其优缺点，分析不足并提出了改进。

关键词： 虚拟仪器   信号测试分析系统   数据采集  

摘要： 作为信号测试、计量和处理的设备,仪器仪表已经成为推动国民经济高速发展的关键技术之一。虚拟仪器作为重要的仪器仪表形式,可集成强大的信号分析与处理算法,因此,可实现与传统专用仪器相同乃至更强的各种仪器功能。\n 本文所研究的基于虚拟仪器平台的信号测试及综合分析系统,其主要特点是通过自主设计的虚拟仪器平台将信号测试与分析类仪器仪表高度集成,通过统一的平台实现对信号进行测试及综合分析。整个虚拟仪器由信号测试采集及USB2.0高速数据接口电路,通用计算机及运行其上的虚拟仪器软件两大部分组成,通过上位机和下位机的配合,实现信号采集、示波和综合分析等功能。\n 数据采集电路作为信号测试功能的核心。本文通过设计阻抗匹配及输入保护电路,以及基于AD603和D/A转换器的程控增益控制电路实现宽带和宽范围信号输入。并基于AD9288高速 A/D转换电路,提出了基于 FPGA和高速SRAM器件IS61LV25616的双通道高速数据采集逻辑和缓存电路。最终实现了±20V信号输入范围、20MHz模拟带宽、100MHz采样率、256kB存储深度的双通道信号采集电路。并基于EZ-USB FX2LPTM处理器的FIFO模式实现USB2.0高速通信接口。\n 本文采用Visual C++.net开发工具设计虚拟仪器软件,并基于Micrsoft公司的winusb驱动和MDI样式框架进行数据传输和信号测试与分析功能。通过虚拟仪器软件可实现虚拟仪器的测试与分析工作相关参数的设定,测试数据的管理,时域示波、信号分析和输出分析结果等功能。\n 最后,验证了本虚拟仪器的实际使用情况,截取现场信号测试及分析实验的一部分,检验了该仪器的实用性。

关键词： 小波变换   虚拟仪器技术   微弱生命信号   去噪  

摘要： 本文研究小波变换多分辨率分析及阈值去噪方法在微弱生命信号提取方面的应用。基于虚拟仪器技术的软、硬件平台,搭建雷达波生命信号探测系统,实现仪器的控制和信号分析处理。根据微动多普勒频移原理,经过人体微动调制后的雷达回波信号中持有生命特征参数。通过对回波信号的分析,能检测生命体的存在。本文利用小波变换对强背景噪声下的微弱生命信号进行去噪滤波,达到低频生命信号提取的目的。在实际测试过程中,系统能快速的反应出生命迹象。提取出的信号群延迟小,曲线平稳光滑。通过不同频段的信号提取发现,生命信号主要集中在15Hz以内,并且呼吸、心跳和体动在该频段内被有效提取。利用小波变换的低频分析特性能在呼吸、心跳和体动信号的提取方面有很好的效果。

关键词： 虚拟仪器技术   LabWindows/CVI   精密阻抗   测控系统  

摘要： 设计并实现了一种换能器阻抗测试分析及数据管理系统;基于LabWIndows/CVI开发的换能器阻抗测试软件运行在PC机上,通过GPIB通信接口控制Agilent4294A高精度阻抗分析仪对换能器进行阻抗参数测试,并在PC机上实时显示测试数据和测试曲线,同时将测试结果保存到数据库中;数据管理软件实现了对全部测试数据的查询、分析、显示和报告生成等功能;应用表明该系统测量精度高、性能稳定、操作简便,提高了测试效率,实现了数据与文档的电子化,具有很好的应用和推广价值。

关键词： 相对光谱测量   光谱分析   吸收光谱   虚拟仪器   Beer-Lambert定律  

摘要： 光谱分析技术是利用未知物质的光谱信息来测定它的含量及组成成分的重要检测技术手段之一，随着科学技术的不断发展，它在能源工程、化工、资源开发、石油、环境保护、信息工程和各种新型材料工业领域中得到了广泛应用。因此，建立光谱测量系统具有重要的学术意义和实际应用价值。\n 在工业废气中，气体在紫外波段有特征吸收，用紫外光谱分析气体浓度，可以克服气体含量低、易吸附、水溶性强等困难，有效的排除干扰。而基于虚拟仪器技术开发的相对光谱测量系统，成本低、开发周期短且易于系统升级和维护。因此，在本论文中通过将紫外光谱分析技术与虚拟仪器技术相结合，利用计算机的运算、存储和显示功能，设计了相对光谱测量系统。\n 本论文首先回顾了辐射度学、光度学、光谱分析技术的发展历史及其基本理论和定律，并对各种光谱分析技术进行了分析和比较。然后，通过研究光谱测量的原理，结合虚拟仪器技术设计了光谱测量系统。相对光谱测量系统由硬件和软件两部分组成，硬件部分由稳功率电源、光源、单色仪、探测器、PCI-6259数据采集卡、计算机等构成，由于硬件部分是整个系统的关键部分，因此，对这些硬件进行详细的分析和筛选。系统的软件部分是在LabVIEW平台上设计的，可以实现数据采集、处理、显示、存储和通信等功能。其次，利用该系统进行了相关的光谱测量实验，对系统采用的光源和探测器的性能进行了测试。最后，结合差分吸收光谱法对SO2气体浓度进行了检测。\n 通过这些光谱测量实验和气体浓度的测量，光谱测量系统的实验部分和应用部分的功能得到了验证，具备实际应用的能力。结果表明本文利用虚拟仪器技术设计的相对光谱测量系统不但结构简单，而且具有高精确度、高灵敏度、低成本和高可靠性的特点。同时，也说明利用LabVIEW软件平台建立的系统自动化程度高、性价比高、功能易扩展、开发周期短，并且容易集成，可以非常方便的集成一些先进的、高效的光谱分析方法和数据处理算法，形成功能强大的光谱测量系统。