基于labview的信号发生器资料.docx

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基于labview的信号发生器资料

南昌大学实验报告

学生姓名：

胡文松学号：

6103413007专业班级：

生医131班

实验类型：

□验证□综合■设计□创新实验日期：

实验成绩：

、

综合实验一信号发生器

一实验目的

1熟悉Labview的软件操作环境;

2了解VI设计的方法和步骤，学会简单的虚拟仪器的设计;

3利用Labview制作一个信号发生器，能够生成多种种波形，而且频率、幅值、相位、偏移量可调;

4学会公式节点的使用并产生波形。

二实验要求

基本要求：

可产生正弦波、方波、锯齿波、三角波。

可调整幅值、相位、频率、偏移量等参数，其中幅值范围0~5V，相位范围0~180度，频率范围：

20~20000Hz，偏移量范围：

-5~5V。

调整后参数生效无须重新启动；

扩展要求：

公式波、多频波及扫频波，扫频范围：

20~20000Hz；

可在所有波形上选择是否迭加噪声。

三实验设备

1笔记本电脑一台

2labview软件包一个

四实验原理

基本信号波形产生：

正弦波、三角波、方波和锯齿波。

在信号处理的模板中的波形生成子模板中选择基本函数发生器。

基本函数发生器可产生以上四个基本信号波形

1.正弦波．

我选择的是【波形生成】，即正弦波形（），它一共有四个参数：

频率、幅值、相位、直流偏移量。

只要我把四个参数都设置为变量，就能实现各个参数的调节，进而产生能满足不同要求的波形。

达到一个虚拟仪器的功能。

这只实现了一种波形，还有其它波形。

所以就涉及到了波形的选择。

因此，我用了case条件结构。

充分利用它的功能，我改变【选择器标签】中的数据类型，并添加所需要的条件分支。

每一个分支就对应一个波形。

并根据这个波形的特点，选择不同的参数。

同样，【分支选择器】的数据类型必须与【选择器标签】中的数据类型一致。

这样就可以实现正弦波。

为了使我们所得到的波形的参数更加准确，可以再添加一个显示控件；这样，调节参数的同时，也可以观测它的值，看是否达到要求。

能实现各个参数的调节，进而能满足我们的需要。

2.方波

选择【波形生成】中的方波波形（），它一共有五个参数：

频率、幅值、相位、直流偏移量、占空比。

其中，占空比尤其重要，不仅要能调节，而且要准确的显示它的数值。

同样，把其它四个参数都设置为变量，就涉及到的波形切换，用case条件结构，充分利用它的功能，【分支选择器】的数据类型必须与【选择器标签】中的数据类型一致。

这样既可以实现正弦波，也可以切换到其它的波形。

再添加一个显示控件，调节参数的同时，也可以观测它的值。

3，三角波

选择的是【波形生成】，即三角波形（），它一共有四个参数：

频率、幅值、相位、直流偏移量。

同时，把四个参数都设置为变量，就能实现各个参数的调节。

还有其它波形，切换的方法前面已经提到过。

因此，用case条件结构，充分利用它的功能，改变【选择器标签】中的数据类型，并添加所需要的条件分支。

每一个分支就对应一个波形。

【分支选择器】的数据类型必须与【选择器标签】中的数据类型一致。

为了使我们所得到的波形的参数更加准确，可以再添加一个显示控件；这样，调节参数的同时，也可以观测它的值。

4.锯齿波

与上面的方法一样，选择【波形生成】中的锯齿波形（

），一共有

四个参数：

频率、幅值、相位、直流偏移量。

把四个参数都设置为变量，就能实现各个参数的调节。

再用一个case条件结构，让各参数值通过条件结构的通道，并充分利用它的结构特点，每一个分支就对应一个波形。

并根据这个波形的特点，选择不同的参数。

同样，【分支选择器】的数据类型必须与【选择器标签】中的数据类型一致。

这样就可以实现锯齿波。

为了使我们所得到的波形的参数更加准确，可以再添加一个显示控件；这样，调节参数的同时，也可以观测它的值。

5.公式信号波形的产生：

在信号处理的模板中的波形生成子模板中选择公式波形。

调用一个字符串控件来输入公式。

再连接信号波形相关参数控件.

6扫频信号 

扫频信号就是频率变化的连续正弦波信号，作为待测电路的激励源，它可以有若干种不同的扫频规律，最常见的有线性变化，指数变化，倍频变化等。

7.多频信号的产生。

在信号处理的模板中的波形生成子模板中选择混合多频信号发生器。

混合多频信号发生器有三个主要端El，分别是频率，幅值和相位。

其上各连接一个数组作为输入控件，输出的混合多频信号由数组中的数据来决定的。

8.噪声波形的产生LABVIEW中有许多噪声信号，子Ⅵ可以直接调用．和纯净信号波形的输出一样，多种噪声的产生也采用Case循环．在后面板的函数模板的结构子模板中选择条件结构．利用一个下拉列表控件与条件选择端El相连来选择相应的噪声波形信号的产生

五实验步骤

1.先新建VI，在前面板添加四个旋钮，分别将标签改为“频率”，“幅值”，“占空比”，“相位”，添加一个波形图，文本下拉列表按钮，和一个停止按钮。

2.编辑文本下拉列表按钮，在属性的编辑项中添加“正弦波”，“方波”，“三角波”“锯齿波”四项内容，并将图标标签改为“波形选择”。

3.程序框图中，通过“结构”栏插入“while”，“case”置入合适位置，在“case”右键鼠标添加分支，再与波形选择图标相连。

4.在“case”内部，通过编辑“for”循环和公式节点以及数学运算，产生相应的波形信号。

5.将程序框图中的各旋钮图标连入case结构中

6.程序框图中添加“等待时钟”，并将其左端连接常量“1000”，stop按钮与while循环的停止图标连接。

7.查看“运行”图标能否运行，若无提示错误，则选择连续运行，观察各波形信号是否标准，调节各旋钮看能否改变波形信号的相应参数，切换波形并重复操作，若设计符合要求，则保存实验现象截图。

8.保存VI.

六实验过程及现象截图

1．波形选择下拉列表按钮选择“正弦波时”，前面板现象截图如下

正弦波程序框图

2．波形选择下拉列表按钮选择“方波时”，前面板现象截图如下

方波程序框图

3．波形选择下拉列表按钮选择“三角时”，前面板现象截图如下

三角波程序框图

4.在下拉列表里选择锯齿波波形

锯齿波形的程序框图如下

5.扫频波波形

扫频波程序框图

6.公式波波形

公式波程序框图

7.多频波波形

多频波程序框图

8.以正弦波为例的加噪处理

加噪部分的程序框图

整体框图大致如此

七实验现象分析

本实验设计过程中遇到过以下困难：

1．利用Case结构选择波形的产生时，case无法直接识别“正弦波”等汉字字符作为选择条件。

解决办法：

通过选择下拉列表按钮或枚举常量与case前的“？

”图标相连，case可以自动识别选择内容。

2．如何使得输入相位可以改变波形信号的相位？

解决办法：

正弦波通过将相位与频率的乘积加入到公式节点中的sin内

方波和三角波通过将相位值影响公式节点的i值来改变输出波形的相位。

八实验总结

通过本实验的设计制作，我对labview的操作更加熟练并有了更深的了解，通过编辑公式节点和for循环结构来产生波形信号，我对信号的发生方式以及各信号的特征有了更全面的认识。

在不断的调试过程中，发现问题并解决问题，使得我们的处理问题的能力有了很大的提高，同时波形的产生对思维的严密性也是个严峻的考研，因此获益匪浅。

本实验的一个缺点是没有用到子VI来实现程序模块化，来简化程序。