基于虚拟仪器的电子实验系统研究与设计

摘要

高职高专院校在确定培养学生目标方面与普通高等院校有一点不同，高职院校主要是培养理论够用，实践能力强的高技能、可操作型人才。所以，对高职高专院校而言，实验、实训等实践教学在教学计划中的比例将大大提高，尤其是在高职类院校，特别重视实践与理论的结合，只有这样才能全面提升学生的综合素质。对于工科类院校，应当重视实践教学。提高学生实践创新能力，锻炼学生独创性思维，降低实验室实验实训器材的资金投入，是各高校实验、实训室建设与改革的目标，因此，如果把虚拟仪器技术及平台引入到实验、实训室建设活动中，设计出一套基于虚拟仪器的电子实验教学系统，服务于实验、实训教学工作，尤其是在侧重实践能力培养的高职高专院校的实验、实训教学活动中，这种改革显得尤为重要，也是虚拟仪器技术发展与实验室建设相融合的前景。
　　在整个虚拟仪器的组成部分中，最核心的部分就是仪器设备。所以，这也是本次毕业设计中的中心环节。在课题设计过程中，首先根据具体要求及目标，细化各分单元要实现的功能和包含的模块，然后采用独立式、模块化的设计思路，对各模块、各单元分别进行具体设计。结合此次研究生论文的开题要求，结合当下高职高专院校中常设实验、实训项目及实验仪器的要求，在本论文中主要设计与实现了电子类实验、实训常用的教学仪器，包括虚拟调幅波解调器、虚拟频谱分析仪、虚拟信号发生器、虚拟双通道示波器、虚拟巴特沃斯滤波器、虚拟微分和积分器等。最后，为了让整个教学环节体现完善性、系统性，功能更齐备，把设计出的每台仪器作为独立的子Ⅵ集成在虚拟仪器电子实验教学系统的统一界面下。在论文结尾处，简单介绍在LabVIEW中运用“远程面板发布功能”实现资源共享的方法，随着现代科学技术及网络技术的快速发展，通过互联网进行资源共享是虚拟仪器技术和LabVIEW未来发展的必然趋势，前景广阔。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的背景及意义

1．2 国内外的研究现状

1．3 论文的主要研究内容及章节安排

2 系统设计方案选择

2．1 需求分析

2．2 硬件平台方案选择

2．3 软件系统设计

2．3．1 虚拟仪器的软件结构

2．3．2 虚拟仪器软件开发平台

3 测量类仪器的模块设计

3．1 虚拟信号发生器设计

3．1．1 仪器功能

3．1．2 前面板和程序框图设计

3．2 虚拟双通道示波器设计

3．2．1 仪器功能

3．2．2 仪器前面板和流程图设计

3．3 虚拟频谱分析仪设计

3．3．1 频谱分析的定义

3．3．2 虚拟频谱分析仪的功能

3．3．3 虚拟频谱分析仪模块设计

4 信号分析与处理类仪器模块设计

4．1 虚拟巴特沃斯滤波器的设计

4．1．1 仪器原理和功能

4．1．2 前面板和流程图设计

4．2 虚拟微分器和积分器设计

4．2．1 仪器功能

4．2．2 前面板和程序框图设计

4．3 虚拟调幅波解调器设计

4．3．1 调制解调原理及功能

4．3．2 调幅解调器实验模块设计

4．4 相关法测量相位差模块设计

4．4．1 功能描述

4．4．2 设计思路

4．4．3 相关法测量相位差VI设计

5 虚拟仪器电子实验系统的构成与网络发布

5．1 虚拟仪器电子实验系统的构成

5．2 虚拟仪器电子实验系统的网络发布

5．2．1 服务器配置

5．2．2 客户端设置

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献