虚拟仪器labvieWWord格式文档下载.docx
《虚拟仪器labvieWWord格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《虚拟仪器labvieWWord格式文档下载.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
1、考前研究生将上述项目填写清楚
2、字迹要清楚，保持卷面整洁
3、交卷时请将本试卷和题签一起上交
东北大学研究生院
1.从滤波器结构、设计方法等方面简述FIR型数字滤波器与IIR型数字滤波器的区别。
答：
在相同技术指标下，IIR滤波器由于存在着输出对输入的反馈，因而可用比FIR滤波器较少的阶数来满足指标的要求，这样一来所用的存储单元少，运算次数少，较为经济。
例如用频率抽样法设计阻带衰减为-20db的FIR滤波器，其阶数要33阶才能达到，而如果用双线性变换法设计只需4-5阶的切贝雪夫滤波器，即可达到指标要求，所以FIR滤波器的阶数要高5-10倍左右。
FIR滤波器可得到严格的线性相位，而IIR滤波器则做不到这一点，IIR滤波器选择性愈好，则相位的非线性愈严重，困而，如果IIR滤波器要得到线性相位，又要满足幅度滤波的技术要求，必须加全通网络进行相位校正，这同样会大大增加滤波器的阶数，从这一点上看，FIR滤波器又优于IIR滤波器。
FIR滤波器主要采用非递归结构，因而从理论上以及时性从实际的有限精度的运算中，都是稳定的。
有限精度运算误差也较小，IIR滤波器必须采用递归的结构，极点必须在Z平面单位圆内，才能稳定，这种结构，运算中的四舍五入处理，有时会引起寄生振荡。
FIR滤波器，由于冲激响应是有限长的，因而可以用快速傅里叶变换算法，这样运算速度可以快得多，IIR滤波器则不能这样运算。
⑴从滤波器结构讲：
FIR型数字滤波器的滤波器结构常用以下几种结构：
横截型（卷积型、直接型）、级联型、频率抽样型、快速卷积结构。
而IIR型数字滤波器多采用递归型结构，需加相位校准网络。
⑵从设计方法讲：
从设计上看，IIR滤波器可以利用模拟滤波器设计的现成闭合公式、数据和表格，因而计算工作量较小，对计算工具要求不高。
IIR数字滤波器由于采用了级联结构，因此如何将滤波器的每一个极点和零点相组合，从而使得数字滤波器输出所含的噪声最小是个十分关键的问题。
为了产生最优的量化后的IIR数字滤波器，采用如下步骤进行设计：
（1）首先计算整体传递函数的零极点；
（2）选取具有最大幅度的极点以及距离它最近的零点，使用它们组成一个二阶基本节的传递函数；
（3）对于剩下的极点和零点采用与2相类似的步骤，直至形成所有的二阶基本节。
FIR滤波器则一般没有现成的设计公式，窗函数法只给出窗函数的计算工式，但计算通带、阻带衰衰减仍无显示表达式。
一般FIR滤波器设计只有计算机程序可资利用，因而要借助于计算机。
FIR滤波器的设计问题在于寻求一系统函数
，使其频率响应
逼近滤波器要求的理想频率响应
。
要想得到一个因果的有限长的滤波器h（n），最直接的方法是截断
，或者说用一个窗口函数
对
进行加窗处理，即
2.简述什么是虚拟及虚拟仪器的硬件系统和软件系统。
虚拟仪器的“虚拟”主要包含以下两方面的含义：
（1）虚拟仪器的面板是虚拟的。
虚拟仪器面板上的各种“控件”
与传统仪器面板上的各种“器件”所完成的功能是相同的，如各种开关、按键和显示器图标等的现实仪器电源的“通”、“断”，实现被测信号的“输入通道”、“放大倍数”等参数的设置，以及实现测量结果的“数值显示”、“波形显示”等。
传统仪器面板上的器件都是“实物”，而且通过“手动”和“触摸”进行操作；
而虚拟仪器的面板是与外形和实物相像的“图标”，每个图标的“通”、“断”及“放大”等动作通过用户操作计算机鼠标或键盘来完成。
因此，设计虚拟仪器的前面板就是在前面板设计窗口中摆放所需图标，然后对图标的属性进行设置。
（2）虚拟仪器测量功能是由软件编程来实现的。
在以计算机为核心组成的硬件平台支持下，虚拟仪器通过软件编程来实现仪器的测试功能，而且它可以通过实现不同测试功能的软件模块的组合来实现多种测试功能。
因此，在硬件平台确定后，就有“软件就是仪器”的说法。
软件是虚拟仪器的关键，当硬件确定后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。
虚拟仪器的硬件系统主要由传感器、信号调理电路、数据采集设备（包括各种I/O接口设备、通信适配器、模块化仪器机箱等）以及计算机组成。
其中，计算机是虚拟仪器硬件平台的核心；
传感器是虚拟仪器系统中的前置部件，将被测的非电量转化为电量；
信号调理电路的主要功能是对传感器输出的模拟信号进行放大、滤波、隔离等；
数据采集设备的主要作用是对被测信号进行采样、放大、模数转换等。
与虚拟仪器硬件模块在世界范围内的开放与标准化相适应，虚拟仪器的软件结构也要求具有开放的、统一的格式与标准。
根据VPP系统规范的定义，虚拟仪器的软件结构从底层到顶层分别为：
输入输出接口层、仪器驱动程序层和应用软件层。
输入输出接口层：
该层位于仪器和仪器驱动程序之间，是实现开放的、统一的虚拟仪器系统的基础与核心。
仪器驱动程序层：
在虚拟仪器系统中，每个仪器模块均有自己的仪器驱动程序。
仪器驱动程序的实质是为用户提供能用于仪器操作的、较抽象的操作函数集。
应用软件层：
应用软件层建立在仪器驱动程序层之上，直接面向使用者，通过提供直观友好的仪器操作界面、丰富的数据分析与处理功能等来实现自动测试任务。
3.Labview有哪些数据类型，请分别简述一下。
（1）数字型是基本的数据类型。
数字数据类型分为浮点数、整型数和复数3中基本形式，从这3种形式衍生出更多的数据类型。
具体参见下表
数据类型
存储位数
数值范围
8位无符号整型
8
0~255
16位无符号整型
16
0~65535
32位无符号整型
32
0~4294967295
64位无符号整型
64
0~2E19
8位有符号整型
-128~127
16位有符号整型
-32767~32767
32位有符号整型
-2147483648~2147483648
64位有符号整型
-1E19~1E19
定点数
可自定义
根据所设置的字长，有不同的数值范围
单精度浮点型
1.40E-45~3.40E+38
-1.40E-45~-3.40E+38
双精度浮点型
4.94E-324~1.79E+308
-4.94E-324~-1.79E+308
扩展精度浮点型
128
6.48E-4966~1.19E+4932
-6.48E-4966~-1.19E+4932
复数单精度浮点型
实部和虚部均与单精度浮点型相同
复数双精度浮点型
实部和虚部均与双精度浮点型相同
复数扩展精度浮点型
256
实部和虚部均与扩展精度浮点型相同
（2）布尔型。
布尔数据类型的值为真（True）或假（False），或者为1或0。
在LabVIEW中，布尔型数据在前面板中出现得较多，一般位于“新式”到“布尔”选板中，包括开关按钮、翘班开关、指示灯、摇杆开关、按钮及单选按钮等。
与数字型控件类似，这些不同的布尔控件也只是外观不同，它们的内涵是相同的，即都是布尔型，只有1和0两个值。
（3）枚举类型
它提供了一个选项列表，其中每一项都包含一个字符串标识和数字标识，数字标识与每一选项在列表中的顺序一一对应。
（4）时间类型
时间类型是一种特殊的数值型数据，用数据来分别表示时间的年、月、日及时、分、秒，并存储为一个簇。
（5）局部变量
它在同一程序内部使用，每个局部变量都对应前面板上的一个控件，一个控件可以创建多个局部变量。
（6）全局变量
它是以独立的VI文件形式存在的。
通过全局变量可以在不同的VI之间进行数据交换，一个全局变量的VI文件中可以包含多个不同的数据类型的全局变量。
4.以一个登录密码框为例给出程序设计框图，前面板和程序面板设计。
（包含密码校验环节）
程序设计框图如下，
前面板设计：
程序面板设计：
5.最小二乘法的Labview实现，给出程序设计框图，前面板和程序面板设计。
（假设获取了m对数据，数据对中包含2个输入及一个输出，辨识参数为2个，例如y=a1*x1+a2*x2）
6.以数据库内的数据存储及获取为例，给出程序设计框图，前面板和程序面板设计。
（数据库名称为homework.ddb，其中包含表workertable，table中有字段name和age，功能有：
向数据库表中插入新的纪录，从数据库的workertalbe中读取name和age）
程序设计框图如下
数据库记录：
前面板：
程序框图：
升级会员 