基于LabVIEW的虚拟函数信号发生器的设计

    信号发生器产生测量所需的信号源，其波形有正弦波、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲、调幅调频和随机信号等不同种类，信号的频率和幅值等参数可按需要进行调节。可以说，大部分机械参量的电测过程都需要用到信号源。传统的信号发生器种类繁多，有的按频段划分，有的按功能划分，对应每一种划分方法都有一种仪器对应。一个传统实验室要同时拥有多类信号发生仪器是不可能的，而基于虚拟仪器技术的实验室就能实现这个要求。

    LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbeneh)是美国国家仪器公司(National Instrument，Nl)推出的一种虚拟仪器测量程序开发软件，其提供一个基于数据流的编译型图形编程环境，可以在不同操作系统下保持兼容，为数据的采集、分析、显示提供集成的开发工具，而且还可以通过DDE和TCP厅P实现共享，节约了80%的程序开发时间，而速度几乎不受影响。通过LabVIEW设计的虚拟函数信号发生器，可以产生以上所述的多种波形、频率和幅度等参数可调的仿真测试信号。利用这些信号，可以进行测试系统模型分析，或进行信号处理方法性质研究;也可以将仿真信号通过数字模拟信号转换硬件输出，驱动实际执行机构动作。

1系统构成

    本虚拟信号发生器通过选择开关，既能从实际信号采集通道中获得实际波形参数，也可以采用LabVIEW内置的VI(Vu注ualInstrument)和ExPressVl程序模块产生仿真信号。其中，若对产生仿真信号时通过一定的程序操作与参数选择，可实现波形控制、波形显示、波形数据记录与储存等功能。该过程基本是纯软件化设计，获得的的波形若通过D/A变换，可实现波形的模拟输出和驱动。

    本系统主要包括通用微机和LabviEW软件和设备驱动程序等，考虑到从实际线路中获得实时信号，故另外还包括传感器、数据采集卡、调理电路等功能模块，从而构成一个完整的数据采集平台。该系统构成框图如图1。

2设计程序流程图(图2)

    本程序按照实际操作步骤进行设计，其程序框图如下图2所示。其中，波形选择指对正弦波、三角波、方波、锯齿波、公式波形和含噪多谐波形等六类波形进行选择;参数选择指对波形所需的频率、幅值、相位、偏移、占空比等设置，具有很强的适应性;波形显示和属性表现指实时显示产生的波形，显示过程中可以局部缩放以便观察波形细节，并采用光标读取特征值。同时可改变界面上的控件属性，表现出更强的灵活性;另外设计储存模块，可通过选择开关操控是否储存数据。

3功能模块设计