完整版虚拟仪器LABVIEW大作业

1、LABVIEW 回声探测器实验作业电气信息学院自动化093回声探测器LabVIEW是由美国国家仪器公司创立的功能强大而又灵活的仪 器和分析软件应用开发工具.它是一种基于图形化的、用图标来代替 文本行创立应用程序的计算机语言.在以PC为根底的测量和工控软件中,LabVIEW的市场普及率仅此次于 C+/C语言.LabVIEW已经广 泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,被公认为是标准的数据 采集和仪器限制软件,LabVIEW使用的编程语言是G语言.G语言用 图表表示函数,用连线表示数据流向.这次编程所用的是较新版本的 LabVIEW 8.5.一. 设计目的：该实验基于labview8.5虚拟平台

2、,使用图形语言编程, 由回声发生器子VI产生回声信号,通过回声探测器进行探测分析. 本实例利用两个波形图来分别显示回声信号和回声探测信号,并对这两个信号进行比对分析.本实验设计主要内容包括三个局部：回声产生局部,回声探测部分,和结果显示局部.回声探测器实例的前面板如图1:图11. 程序框图主要功能模块介绍：如图2回声探测器实例的程序框图主要有四个功能模块组成,分别为回声产生子 Vi功能模块,回声探测功能模块,结果显示功能模块, While循环功能模块,下面对每个功能块实现的具体处理功能和任务进行详细介绍.图21>.回声产生子VI功能模块回声产生子VI功能模块用来产生回声信号,此子 VI命

3、名为回声产生器.vi,图3给出了回声产生子VI功能图回声信号图3该子Vi主要用来产生回声信号,可将该模块产生的信号输入相应的 波形图和回声探测功能模块中.另外,该子 VI可以通过改变输入控 件的参数来产生不同的信号.2>.回声探测功能模块回声探测功能模块的功能是通过“快速希尔伯特变换,“实部 虚部至极坐标转换和“白然对数等一系列函数节点的运算,将回 声产生子VI功能模块产生的回声信号信息特征探测出来,“快速希尔 伯特变换函数变换是在 FFT函数进行傅立叶变换的根底上执行离 散希尔伯特变换的.其调用路径是“函数一一信号处理一一变换一一快速希尔伯特变换.“实部虚部至极坐标转换函数是将一复数坐

4、标的直角坐标形式 转换成极坐标形式,本例利用该函数将两个直角坐标系的数组转换为 极坐标形式,其调用路径是“函数一一编程一一数值一一复数一一实 部虚部至极坐标转换.“白然对数函数是计算输入数值的白然对数值,其调用路径是“函数一一数学一一初等与特殊函数一一白然对数 图4给出了三个函数的接线端子：自然对数aHiLbertKXHilbert错诙 ''快速希尔伯特变换图43rTin早实部虚部至极坐标转换图43>.结果显示功能模块结果显示功能模块是,将回声信号和回声探测信号的结果以波形图 的形式直观的显示出来,这主要通过对前面板的波形图控件来实现. 显示功能模块如图5.回声探测曲线0

5、时间4>.While循环功能模块While循环功能模块是通过限制循环条件,实现回声信号和回声探测的实时调节与输出显示, While循环的条件是接线端接入的是一 个布尔变量停止控件,当布尔值为“真时,即在前面板单击“停 止按钮时,循环停止；否那么循环一直进行.此时,通过前面板的输 入控件该改变产生回声的参数,即实现回声探测的调节与显示.二. 回声探测器设计实例的设计主要可以分为以下几个步骤 ：1. 程序框图的设计,包括回声产生子 VI的设计,回声探测器的设 计和While循环的设计.2. 图形显示界面的设计,即在程序框图的主要设计根底上,在前 面板上添加相应的输入控件,波形图显示控件,以及

6、其他操作控 件.3. 前面板界面布局即显示部件的属性设置,包括对前面板进行的 整体布局规划设计,以及对局部图形显示控件进行相关的外观属 性设置.步骤：1.创立回声产生子Vi1>在前面板中放入6个数值输入控件,并按图6分别命名和合理2>.在回声产生子VI程序框图中放入“ For循环节点,两个“加 法函数节点,一个“取负数函数节点和“倒数函数节点,四个“乘法函数节点,一个“【丫】=【i-N】函数节点,然后再 在for循环函数节点方框边上添加移位存放器,并且在边缘上输 入数值常量,然后按图7接线和合理布局.图7回声产生子Vi的程序框图设计2. 探测程序前面板的设计1 >.在前面板中

7、放入一个数值输入控件命名为采样数,放置四个 垂直指针滑动杆控件,并按图命名.2>.在前面板放两个波形图控件,按图命名和进行参数设置,合理 布局完成探测程序前面板设计.图8探测程序前面板设计3. 回声探测程序框图设计1>.首先调出子Vi接着放入实部虚部至极坐标转换,快速希尔伯特变换,白然 对数,其路径见程序框图主要功能模块介绍,合理布置控件并按 图接线,完成回声探测程序框图的设计图9回声探测程序框图的设计4. 完整程序框图设计1>.在程序框图设计窗口中放入 While循环结构和停止按钮,将停 止按钮与While循环的条件接线端相连.2>.在While循环结构中放入等待函数

8、节点并给他创立常量.3>.回到前面板设计窗口下对其进行排列布局和美观设计,然后对其命名保存,至此回声探测器实例设计完成.5. 运行结果单击前面板工具栏上的运行按钮,在回声探测器的运行界面上 可以观察到回声信号和回声探测的图形显示.通过改变各输入控 件中的值,可以观察到产生的回声信号和回声探测随之发生相应 的变化.单击“停止按钮,程序运行结束,其运行结果见以下图 10.2 fli * - * -(.I10回声探测器实例的运行界面及结果三. 白身心得和体会1. 通过LabVIEW的学习使用熟悉到它的界面编程简洁化、功能很强大、支持硬件编辑,并且图形化编程语言易懂.2. 其实这门课刚开始也没怎么好好学,一直到课结束就会简单的算术 算法和 While、For循环编程.但是通过这次大作业使我对 LabVIEW 有了跟多的了解而且也知道它以在研究领域当中用的比较多.3. 在做的过程当中需要一个数组常量控件, 但是我在控件里仔细的找