基于LabVIEW的多功能信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)

　　0 引言

　　信號(hào)發(fā)生器是許多電子設(shè)備特別是測(cè)試設(shè)備必備的一部分，用以輸入基準(zhǔn)源信號(hào)給被測(cè)設(shè)備，通過(guò)接收被測(cè)設(shè)備返回的信息，分析研究被檢測(cè)設(shè)備的情況。衡量或評(píng)定一個(gè)信號(hào)發(fā)生器的精度時(shí)，主要是對(duì)其中最基本和最重要的部分即正弦信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)正弦信號(hào)性能的重要指標(biāo)是頻率準(zhǔn)確度和頻率穩(wěn)定度、信噪比和諧波畸變。

　　編程對(duì)工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)比較麻煩，LabVIEW軟件用圖形編程語(yǔ)言，直觀簡(jiǎn)單、易于操作。用戶使用LabVIEW可以隨意創(chuàng)建程序，并把它當(dāng)作子程序調(diào)用，以創(chuàng)建更復(fù)雜的程序，且調(diào)用的層次沒(méi)有限制LabVIEW這種創(chuàng)建和調(diào)用子程序的方法，使創(chuàng)建的程序結(jié)構(gòu)模塊化，更易于調(diào)試、理解和維護(hù)。同時(shí)，LabVIEW能夠虛擬很多常規(guī)儀器，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真完成不同的功能，這樣既可節(jié)省設(shè)備投人的開(kāi)支，又提高了效率。因此，基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)多功能信號(hào)發(fā)生器具有重大意義。

　　1 信號(hào)發(fā)生器的軟件設(shè)計(jì)思路

　　設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬信號(hào)發(fā)生器首先要進(jìn)行前面板的設(shè)計(jì)，前面板的設(shè)計(jì)主要需要考慮到所設(shè)計(jì)的信號(hào)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)什么功能，再根據(jù)這些功能，在控件選板中選擇相應(yīng)的控件，放在前面板相應(yīng)的位置上，擺放也有一定的講究，使前面板看起來(lái)比較協(xié)調(diào)。再者是后面板的設(shè)計(jì)。后面板的設(shè)計(jì)要用到函數(shù)模板，根據(jù)本程序需要實(shí)現(xiàn)的功能，在函數(shù)選板中選擇相應(yīng)的函數(shù)，由于程序不是只執(zhí)行一次，所以要涉及到循環(huán)結(jié)構(gòu)，本文的程序用到的循環(huán)結(jié)構(gòu)有while循環(huán)結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)。程序調(diào)試成功后就產(chǎn)生一個(gè)虛擬信號(hào)發(fā)生器。

　　2 信號(hào)發(fā)生器的前面板設(shè)計(jì)

　　首先應(yīng)該添加三個(gè)波形顯示窗口，前面兩個(gè)窗口用于顯示兩路基本信號(hào)的顯示，并為前兩個(gè)窗口分別配置兩個(gè)旋鈕，用于控制信號(hào)的幅值和頻率，再分別為這兩個(gè)窗口配置一個(gè)下拉菜單選擇控件，用于選擇信號(hào)的類型，可供選擇的信號(hào)類型有正弦波、三角波、方波和鋸齒波。第三個(gè)窗口用于顯示信號(hào)的功率頻譜，并且為第三個(gè)窗口添置兩個(gè)下拉選擇框，用于選擇窗和濾波器，可以進(jìn)行加窗和濾波。最后，為了可以方便觀察信號(hào)，必須設(shè)置一個(gè)停止按鈕，可以方便地控制和觀察靜態(tài)的信號(hào)波形。為了方便記錄數(shù)據(jù)，可以在信號(hào)波形顯示的上方添加一個(gè)空白的框，在框中記錄實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。信號(hào)發(fā)生器的前面板設(shè)計(jì)如圖1所示。