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基于数字信号处理的多功能虚拟仪器系统
仇树帅
（安徽省六安市中医院安徽六安237006）
摘要：随着信息化、计算机化、数字化等先进技术的高建发展，数字信号处理的作用越来越被重视。计算机的广泛应用已经取代了传统的测试方法及技术。虚拟仅器技术越来趋多的被应用与航空航天测控、电予测量、工业工程控制等相关领成。笔者基于数宇信号处理，将虚拟仪器系统如何构建一个数次信号处理体系，加以分析并报告加下。
关键调：数字信号处理多功能虚拟仪器系统中图分类号：TP31
文献标识码：A
1、多功能虚拟仪器系统组成部分
文章编号：1007-9416(2011)09-0192-01
波器、数字滤波器、傅立叶谱分析、波形发生器、阻抗测试仪、功率谱
基于数字信号处理的多功能虚拟仪器系统包括硬件和软件两大部分。
1.1系统硬件部分
系统硬件是由I/O接口（包含信号调理模块、信号传感模块、数据采集模块)和计算机系统两部分组成。1/O接口的信号调理模块接收由信号传感模块将被测系统的非电压信号转换成电压信号。信号传感模块主要是包括变换器以及各类传感器，由于被测系统的不同，传感器选择的类型也就不同。笔者采用的传感模块为压力传感器。变换器和传感器所发送的信号都非常微弱，不能够直接被数据采集模块采集，所以要利用信号调理模块进行滤波或放大，转化成适合读取的信号，然后发送给采集模块。信号调理模块应尽可能靠近传感器或者信号源，这样信号会在被环境噪声影响前就被放大，提高信噪比。
模拟信号经过调理后，通过采集模块进行A/D转换为计算机可以处理的数字信号，送达计算机进行处理。数据采集模块对计算机系统输出的信号进行D/A转换，称为模拟信号，然后反发送给信号调理模块。
1.2软件组成部分
软件组成部分是多功能虚拟仪器系统的关键部分，包括1/O接口的驱动程序以及应用软件两部分组成。/O接口的驱动程序是控制硬件设施的程序，是连接仪器设备与主控计算机的纽带。而应用软件设计是指实现虚拟仪器功能的应用程序的设计，包括以其功能算法的设计以及仪器面板的设计。
应用软件的开发选用基于数据流的编译型图形编程环境
LabVIEWLabVIEW程序结构划分为3层递进结构：主程序层(软面板程序)、测试层(应用程序)、驱动层(仪器驱动程序)。应用软件可分为数据采集模块、系统设置模块，数据分析与处理模块、数据保存模块、分析结果显示模块五大组成部分。模块与模块之间传递的数据包括各项参数及实验数据。系统设置的参数采用Activex进行传避。实验数据的传递有两种方式，个是采用Queue技术，实现采集、处理、显示的数据传递，保证完整性。另个是采取磁盘文件进行传送，当用户想把数据保存以便于以后利用时，要先将采集到的数据保存到磁盘内，数据分析与处理模块将原始数据进行处理与分析，再保存到磁盘，供显示模块使用。
系统设计模块主要是数据显示方式的设计、数据处理方式的设置、采集参数的设置。数据处理与分析模块是系统软件的重要模块，其作用是对采集模块传递的数据进行分析和处理。数据方式的设置包括数据处理与分析中的各类数据处理方法的设置，如数据存储示
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监控，UPS运行状况轻松掌握，大大提升了管理的品质和效率。(4)实时侦测每台网络UPS的市电，电池，逆变器工作，旁路、自测等各种工作运行状况。(5)详细且直观的数据和图像显示各UPS的实时状态以数据及图形的方式直观面清楚地显示每台网络UPS的电压，频
192方方数据
分仪。采集参数的设置又包括扫描频率设置、采集通道设置(1/2/ 4)、采集方式设置、采集点数设置。数据采集某来通过采集卡驱动从前端采集数据，接收到数据采集请求后，首先获得系统设置中预先设置的数据，根据采集参数控制数据采集卡采集数据，并将采集到的数据以队列方式传送到数据分析与处理模块，及时对数据作进一步的分析与处理或存人磁盘，以供其它模块调用。
多功能虚拟仪器系统的各种子虚拟仪器设计 2
多功能虚拟仪器系统的子虚拟仪器设计包括：数据存储示波器、傅立叶谱分析、波形发生器、阻抗测试仪、数字存储滤波器、古典功率谱分析仪。
(1)数据存储示波器。以数据流或触发方式采集数据，信号频率的测定。快速博里叶变换、信号时城、波形的存储。(2)博立叶谱分析。以数据流或触发的方式对数据进行采集，信号频率的测定，快速傅里叶变换，数据的保存、数据的结果的波形显示。(3)波形发生器。信号波形的显示、产生、数学信号转换成模拟信号，在数据采集模块中输出。(4)阻抗测试仪。以数据流或触发的方式进行数据采集、计算阻抗值，计算有效值、被测原件值、信号波形的显示。(5数字存储滤波器。以数据流或触发的方式采集数据，数据的滤波、滤波前后的时频显示、快速傅里叶变换、滤波后的数据存储。(6)古典功率谱分析仪。以数据流或触发的方式进行采集数据。自相关法。信号频率的测
定。数据的周期图法、分析结果的显示保存、信号频率的测定。参考文献
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率、负载、电池等各项参量的实时状态信息。参考文献
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