东大虚拟仪器第六次函数信号发生器实验

1、东南大学生物科学与医学工程学院 虚 拟 仪 器 实验报告第 六 次实验 实验名称： 基于Labview的函数信号发生器的设计 专 业： 生 物 医 学 工 程 姓 名： 学 号： 同组人员： 学 号： 实 验 室: 医用电子技术实验中心（综合楼716） 实验时间： 评定成绩： 审阅教师： 13目录一、 实验题目3二、 实验目的3三、 实验内容31.1实验方案31.1.1 方案概述31.1.2 方案流程图41.2程序框图设计51.3程序前面板设计51.4调试过程61.5结果分析61.6使用说明92.1 实验方案92.1.1 方案概述92.1.2 方案流程图102.2 程序框图设计112.3 程序

2、前面板设计112.4 调试过程122.5 结果分析122.6 使用说明13四、心得体会13五、参考文献131、 实验题目1 采用Labview设计一虚拟函数信号发生器， 通过数据采集卡输出波形信号，调节信号的相关参数，可观察示波器上波形的变化情况。2 根据老师课上的要求，我们组在第一题的基础上设计了均匀白噪声与信号的叠加，实现可以控制信号噪声有无的目的，更加接近真实情况。2、 实验目的 了解函数信号发生方法，掌握常用测试仿真信号的产生原理。 熟悉Labview中仿真信号的函数产生及参数设置。 熟悉使用波形发生器构建所需信号发生器。 掌握NI MyDAQ使用方法。 3、 实验内容1、采用Labv

3、iew设计一虚拟函数信号发生器， 通过数据采集卡输出波形信号，调节信号的相关参数，可观察示波器上波形的变化情况。 以NI MyDAQ数据采集卡作为输出接口； 数据采集卡输出多种信号，至少完成三种波形：正弦波、三角波、方波(可调占空比)的输出，同时前面板上显示各输出波形； 频率、幅值、初相位、直流偏移量和方波的占空比（0100%）等参数可以通过前面板控件调节。 前面板可显示输出波形。2、课上老师要求我们组在第一题的基础上加入白噪声，并可控制白噪声与信号的叠加情况。1.1实验方案1.1.1 方案概述首先使用case结构，使用控件 分别产生正弦波、三角波、方波。并添加控件用于设定信号的频率、幅值、偏

4、移量、相位以及方波的占空比。连接波形图控件，在前面板显示波形，增加属性节点，可以改变波形图上y轴的最大最小值，使波形显示更加美观。使用DAQ助手控件 选择采集卡的通道、采样模式，将输出波形与之相连后显示于示波器上。正确连接采集卡与电脑和示波器。1.1.2 方案流程图显示信号波形 开始正弦波方波设置频率、幅度、偏移量、初相位、方波占空比 连接采集卡连接示波器显示波形Case条件端选择三角波选择方波选择三角波选择正弦波1.2程序框图设计使用case结构，将三种波形分别生成：正弦波控件 产生正弦波，三角波控件 产生三角波，方波控件 产生方波。使用控件设置三种波的频率、幅值、偏移量、初相位以及方波的占

5、空比。 将波形与波形图相连，于前面板显示波形。使用DAQ助手 设置通道为ao0，采样模式为连续采样，采样频率设为默认频 率，将波形连于它的数据端。将DAQ助手放于while循环中，设置它的stop端为F，使它连续运行。正确连接硬件，在示波器上显示波形。1.3程序前面板设计在前面板添加波形图控件，用于显示波形。添加5个输入控件，分别用于输入频率、相位、偏移量、幅值与方波占空比。属性节点中的y轴最大值最小值也可以改变，便于观察波形。添加波形选择旋钮，控制输出波形样式1.4调试过程实验产生波形后，由于波形图控件的y轴根据波形的幅值与偏移量自动匹配了大小，但波形看上去不够美观，于是我增加了属性节点用于

6、控制y轴的最大最小值，使波形在图上的位置适中。在使用DAQ助手时，刚开始示波器上不出波形，后来设置了采样为连续采样，并根据提示将控件放于while循环中，并设置STOP端为F后，程序正确运行，示波器上输出了相应的波。1.5结果分析LABVIEW前面板：正弦波幅值：4V，偏移量：2V，频率：10Hz，相位：0示波器：分析：示波器上正弦波的各参数均与我们设置的值接近，结果正确。LABVIEW前面板：三角波幅值：3V，偏移量：1V，频率：10Hz，相位：0示波器：分析：示波器上三角波的各参数均与我们设置的值接近，结果正确。LABVIEW前面板：方波幅值：4V，偏移量：1V，频率：10Hz，相位：0，

7、占空比：30%示波器：分析：示波器上方波的各参数均与我们设置的值接近，结果正确。1.6使用说明选择想要输出的波形，设置其幅值、偏移量、频率、初相位，方波要设置占空比，然后运行程序，在前面板及示波器上即可观察波形。2.1 实验方案2.1.1 方案概述在实验一的基础上，增加均匀白噪声控件，与实验一产生的波形进行叠加，形成新的信号。将白噪声控件放于case控件中，使用bool开关控制白噪声是否叠加进去。2.1.2 方案流程图Case条件端选择选择方波选择三角波选择正弦波三角波 开始方波正弦波NBool开关为真？设置频率、幅度、偏移量、初相位、方波占空比生成信号波形均匀白噪声Y显示波形 连接采集卡连接

8、示波器显示波形2.2 程序框图设计在实验一的基础上增加了一个均匀白噪声信号。 使用case结构实现了白噪声的选择性叠加。当布尔开关为F时叠加白噪声，否则叠加一个幅值为0 的信号。生成新信号以后输出在前面板及示波器上。2.3 程序前面板设计在实验一的基础上，增加了一个布尔开关，用于控制是否混叠白噪声，增加了一个文本显示控件，用于提示用户。2.4 调试过程最初编好程序后，当把布尔开关置于T时，运行报错，但置于F时则能正确叠加白噪声。且报错原因是说两个信号的dt不同，刚开始我们使用 试图人为的改变两个波的dt相同，但这样就导致在加入白噪声后运行 报错。仔细思考后，我发现原因是case结构每个分支一旦一个有输出，其他分支也必须有输出，所以我们在第二个分支中加入了一个直流信号，设置其幅值为0，与信号叠加后，运行就正确了。2.5 结果分析分析：将布尔开关置于F时，叠加了均匀白噪声。在示波器上也显示了一个叠加了白噪声的正弦波，由于忘记拍照了，暂不附图。分析：将布尔开关置于T时，仅仅是一个正弦波的输出。结果