虚拟仪器LABVIEW大作业

更新时间：2023-11-02 14:22:01 阅读量：综合文库文档下载

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LABVIEW回声探测器实验作业

安徽工业大学

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建应用程序的计算机语言。在以PC为基础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控制软件，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，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部分：回声产生部分，回声探测部分，和结果显示部分。

回声探测器实例的前面板如图1：

图1

1. 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2

1>.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“自然对数”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基础上执行离散希尔伯特变换的。其调用路径是“函数——信号处理——变换——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——编程——数值——复数——实部虚部至极坐标转换”。

“自然对数”函数是计算输入数值的自然对数值，其调用路径是

“函数——数学——初等与”特殊函数——自然对数图4给出了三个函数的接线端子：

自然对数快速希尔伯特变换图4

实部虚部至极坐标转换图4

3>.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.

图5

4>.While循环功能模块

While循环功能模块是通过控制循环条件，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；否则循环一直进行。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基础上，在前

面板上添加相应的输入控件，波形图显示控件，以及其他操作控件。

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，以及对部分图形显示控件进行相关的外观属性设置。步骤：

1.创建回声产生子Vi

1>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

布置控件。

图6回声产生子VI的前面板

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“【Y】=【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寄存器，并且在边缘上输入数值常量，然后按图7接线和合理布局。