基于虛擬儀器的多通道信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)是用戶進(jìn)行單一虛擬儀器或虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)生成的用戶平臺(tái)。它應(yīng)該提供一個(gè)圖形化的編程設(shè)計(jì)環(huán)境，以方便用戶的開(kāi)發(fā)，縮短開(kāi)發(fā)周期。其中數(shù)據(jù)分析模塊庫(kù)和界面控制庫(kù)是LabVIEW和LabWindow／CVI的基礎(chǔ)。也可以按照標(biāo)準(zhǔn)化的思想，借鑒數(shù)據(jù)分析模塊庫(kù)和界面控制庫(kù)的模塊，利用VC++、VB、C++Builder等高級(jí)程序語(yǔ)言開(kāi)發(fā)自己的虛擬儀器平臺(tái)。但這一模塊要向上一層提供一個(gè)接口，此接口也是提供給虛擬儀器或虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)接口。
對(duì)于用戶而言，其軟件面板的設(shè)計(jì)直接決定了儀器的易用性以及功能和可擴(kuò)充性。
2 信號(hào)的產(chǎn)生
2.1 基帶信號(hào)的產(chǎn)生
基帶信號(hào)是一個(gè)隨機(jī)的單極性矩形脈沖序列?？赏ㄟ^(guò)以下的G語(yǔ)言程序來(lái)設(shè)計(jì)基帶信號(hào)。
首先編寫(xiě)一個(gè)可以任意編碼(0或者1)的數(shù)組，然后通過(guò)對(duì)每個(gè)碼字的循環(huán)來(lái)形成一定脈寬的脈沖，再由此形成任意的脈沖信號(hào)，這就是基帶信號(hào)。圖2所示是基帶信號(hào)產(chǎn)生框圖。
2.2 2ASK信號(hào)的產(chǎn)生
2ASK是二進(jìn)制的振幅鍵控信號(hào)。通常可用模擬振幅調(diào)制方法形成2ASK信號(hào)。一個(gè)二進(jìn)制的振幅鍵控信號(hào)可以表示成一個(gè)單極性矩形脈沖序列與一個(gè)正弦載波的乘積。圖3所示是2ASK信號(hào)產(chǎn)生的整體框圖，從圖中可以看出。它是由基帶信號(hào)和正弦載波信號(hào)相乘得到的。
2.3 2FSK信號(hào)的產(chǎn)生
2FSK是二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)。這里采用鍵控法實(shí)現(xiàn)2FSK信號(hào)，即利用受矩形脈沖序列控制的開(kāi)關(guān)電路來(lái)對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率進(jìn)行選通。其產(chǎn)生框圖如圖4所示。
首先定義兩個(gè)載波信號(hào)f1和f2，再通過(guò)一個(gè)選擇器對(duì)兩路載波進(jìn)行選擇。若設(shè)定f1=1 Hz，f2=4Hz，矩形脈沖的循環(huán)次數(shù)為5，那么，矩形脈沖的頻率為0.2 Hz。一般地，當(dāng)脈沖為0時(shí)，選擇頻率為1 Hz的載波信號(hào)；當(dāng)脈沖信號(hào)為1時(shí)，選擇頻率為4 Hz的載波信號(hào)。
2.4 2PSK信號(hào)的產(chǎn)生
在編寫(xiě)2PSK的波形發(fā)生器時(shí)，只要在2FSK的基礎(chǔ)上進(jìn)行一下修改就可以了。但是，信號(hào)輸入端的復(fù)位信號(hào)通常需要賦值。這就需要加上一個(gè)布爾控制量。因?yàn)橹挥惺姑看窝h(huán)后的信號(hào)復(fù)位，才能得到所需要的2PSK信號(hào)。如果不加這個(gè)布爾控制量，就實(shí)現(xiàn)不了相移鍵控。
3 信號(hào)的模擬輸入
3.1 模擬輸入的相關(guān)參數(shù)
模擬輸入是采集最基本的功能。它一般通過(guò)多路開(kāi)關(guān)(MUX)、放大器、采樣保持電路以及A／D來(lái)將一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。A／D的性能和參數(shù)直接影響著模擬輸入的質(zhì)量，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際需要的精度來(lái)選擇合適的A／D。
評(píng)論