LabVIEW的数据采集与处理系统设计
日 期： 目 录
目 录 I
摘要 I
ABSTRACT II
一、概述 1
（一）课题背景及研究意义 1
（二）课题内容安排 1
二、 系统设计方案 2
（一）方案选择 2
（二） 结构设计 2
1.系统的组成及工作原理 2
2.I/O接口 3
3.模块划分及功能 3
（三） 系统运行流程 4
三、基于LABVIEW的数据采集平台设计 5
（一） 采集技术 5
1.采集技术 5
（二）数据采集卡 5
（三） 收集数据软件控制 6
（四）软件环境 8
1.编程环境 8
2.结构 8
3.数据操作 8
（五）数据采集设计 9
1. 触发模式设计 9
2. 数据采集设计 10
3.数据存储设计 12
4.数据回放设计 13
四、 基于LABVIEW的信号处理平台设计 14
（一）数据预处理 14
1.信号截获 14
2.数字滤波 14
（二）AM/FM仿真 15
（三）数据分析 17
1.时域分析 17
2.频域分析 17
结 论 20
参考文献 21
致 谢 22
ABSTRACT
Based on the theory of software radio and its stat *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
us , this article analyses software radio digital receiving structure, design a platform of data acquisition and signal processing which is based on virtual instrument and proposes a set of data receiving programmes based on the virtual instrument technology combined with the current virtual instrument technology. It also summaries data acquisition and signal processing in the communication receiving system and other key technologies, implements data acquisition and signal processing in LabVIEW for controlling and sampling including design of a data acquisition platform, and enables the data displaying, storage, and playback features ; in LabVIEW we can also built signal processing platform and realize signal analysis time domain and frequency domain. With LabVIEW report generation control, it can realize on the experimental results of the printing process. We can see hardware simulation chart, software flowchart, and analysis of experimental results are given in this article. The simulation experiments proves that the system can become a laboratory-oriented platform in the signal processing of actual signals, and can be widely used in teaching and research experiment, measurement, automatic control, information processing, and other areas.
Key words: LabVIEW; software radio; data acquisition; signal processing
一、概述
（一）课题背景及研究意义
现代虚拟仪器技术的引入，将计算机和标准虚拟仪器的硬件结合起来，来实现传统仪器功能，从而完成仪器的自动测试与分析。用户可以通过利用虚拟仪器的图形化的编程和操作，轻松完成对待测对象的信号调整、过程管控、数据收集、分析、显示、存储、故障修理以及网络通信等，有效缩短了系统开发时间周期。大家都知道，无线电软件这个系统在一定程度上拓宽了处理信号能力的研究，从前的通信方式基本上都是通过模拟的方式来实现的。我要用的是设计一套无线电的接收系统，使它能够完成收集数据的功能，打好软件无线电中频段的数据采集和处理系统。
（二）课题内容安排
本论文在对虚拟仪器和无线电了解和熟悉的基础上对信号、数据的采集技术问题进行研究，并且开发一套基于LABVIEW的数据信号采集和处理系统。本论文主要有四个部分：
一：介绍本课题研究背景及意义，介绍虚拟仪器以及数据采集等关键技术的发展现状，最后是全文的章节安排。二：分析了软件无线电数字化接收方案，给出了系统的总体结构设计方案以及系统的性能指标，并将系统功能划分为数据采集、数据管理、数据分析处理三个部分。三：主要是完成数据采集模块的设计与仿真。四：主要是在LabVIEW环境下完成了信号处理平台的设计与仿真，以及对实验结果的分析。
二、 系统设计方案
（一）方案选择
鉴于数字信号处理技术的不断提高，以及ADC器件水平的不断提高，接收机数字化程度也相应得到了提高。依据中频数字化方案的特点选择了
图2.1是中频数字化方案的原理图， 该方案在ADC后用数字滤波器代替了模拟滤波器，这样就减少很多问题。在两个信道之间可以较容易获得信号一致性。
图2.1 中频数字化方案原理图
图2.3 虚拟仪器构成方式
3.模块划分及功能
系统的模块见图2.4所示。
模块 功能
数据采集模块 参数配置、触发控制、采集操作、存储、动态显示
数据管理模块 实现对采集到的数据进行数据查询、数据回放等管理
数据分析、处理模块 预处理、时域分析 和频域分析
no
目 录 I
摘要 I
ABSTRACT II
一、概述 1
（一）课题背景及研究意义 1
（二）课题内容安排 1
二、 系统设计方案 2
（一）方案选择 2
（二） 结构设计 2
1.系统的组成及工作原理 2
2.I/O接口 3
3.模块划分及功能 3
（三） 系统运行流程 4
三、基于LABVIEW的数据采集平台设计 5
（一） 采集技术 5
1.采集技术 5
（二）数据采集卡 5
（三） 收集数据软件控制 6
（四）软件环境 8
1.编程环境 8
2.结构 8
3.数据操作 8
（五）数据采集设计 9
1. 触发模式设计 9
2. 数据采集设计 10
3.数据存储设计 12
4.数据回放设计 13
四、 基于LABVIEW的信号处理平台设计 14
（一）数据预处理 14
1.信号截获 14
2.数字滤波 14
（二）AM/FM仿真 15
（三）数据分析 17
1.时域分析 17
2.频域分析 17
结 论 20
参考文献 21
致 谢 22
ABSTRACT
Based on the theory of software radio and its stat *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
us , this article analyses software radio digital receiving structure, design a platform of data acquisition and signal processing which is based on virtual instrument and proposes a set of data receiving programmes based on the virtual instrument technology combined with the current virtual instrument technology. It also summaries data acquisition and signal processing in the communication receiving system and other key technologies, implements data acquisition and signal processing in LabVIEW for controlling and sampling including design of a data acquisition platform, and enables the data displaying, storage, and playback features ; in LabVIEW we can also built signal processing platform and realize signal analysis time domain and frequency domain. With LabVIEW report generation control, it can realize on the experimental results of the printing process. We can see hardware simulation chart, software flowchart, and analysis of experimental results are given in this article. The simulation experiments proves that the system can become a laboratory-oriented platform in the signal processing of actual signals, and can be widely used in teaching and research experiment, measurement, automatic control, information processing, and other areas.
Key words: LabVIEW; software radio; data acquisition; signal processing
一、概述
（一）课题背景及研究意义
现代虚拟仪器技术的引入，将计算机和标准虚拟仪器的硬件结合起来，来实现传统仪器功能，从而完成仪器的自动测试与分析。用户可以通过利用虚拟仪器的图形化的编程和操作，轻松完成对待测对象的信号调整、过程管控、数据收集、分析、显示、存储、故障修理以及网络通信等，有效缩短了系统开发时间周期。大家都知道，无线电软件这个系统在一定程度上拓宽了处理信号能力的研究，从前的通信方式基本上都是通过模拟的方式来实现的。我要用的是设计一套无线电的接收系统，使它能够完成收集数据的功能，打好软件无线电中频段的数据采集和处理系统。
（二）课题内容安排
本论文在对虚拟仪器和无线电了解和熟悉的基础上对信号、数据的采集技术问题进行研究，并且开发一套基于LABVIEW的数据信号采集和处理系统。本论文主要有四个部分：
一：介绍本课题研究背景及意义，介绍虚拟仪器以及数据采集等关键技术的发展现状，最后是全文的章节安排。二：分析了软件无线电数字化接收方案，给出了系统的总体结构设计方案以及系统的性能指标，并将系统功能划分为数据采集、数据管理、数据分析处理三个部分。三：主要是完成数据采集模块的设计与仿真。四：主要是在LabVIEW环境下完成了信号处理平台的设计与仿真，以及对实验结果的分析。
二、 系统设计方案
（一）方案选择
鉴于数字信号处理技术的不断提高，以及ADC器件水平的不断提高，接收机数字化程度也相应得到了提高。依据中频数字化方案的特点选择了
图2.1是中频数字化方案的原理图， 该方案在ADC后用数字滤波器代替了模拟滤波器，这样就减少很多问题。在两个信道之间可以较容易获得信号一致性。
图2.1 中频数字化方案原理图
图2.3 虚拟仪器构成方式
3.模块划分及功能
系统的模块见图2.4所示。
模块 功能
数据采集模块 参数配置、触发控制、采集操作、存储、动态显示
数据管理模块 实现对采集到的数据进行数据查询、数据回放等管理
数据分析、处理模块 预处理、时域分析 和频域分析
no
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