基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計(jì)/虛擬儀器設(shè)計(jì)叢書

內(nèi)容概要

　 本書詳盡地介紹了采用最先進(jìn)的信號(hào)分析與處理新技術(shù)而設(shè)計(jì)的具有不同測(cè)量功能的虛擬儀 器的工作原理和方法。?全書共分11章，前4章介紹虛擬儀器技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，后7章介紹虛擬儀器設(shè)計(jì)的示例。第1章的緒論和第2章的圖形化編程語言 LabVIEW，概述了軟件編程環(huán)境與在軟件平臺(tái)上設(shè)計(jì) 虛擬 儀器的基本方法與步驟；第3章的I/O接口設(shè)備的軟件驅(qū)動(dòng)，介紹了一般虛擬儀器的 實(shí) 現(xiàn)方式，即以數(shù)采卡作為I/O接口設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式；第4章講解LabVIEW與其他語言的接口方 法，其中詳述了LabVIEW與C語言、MATLAB語言的接口技術(shù)，以及LabVIEW軟件開發(fā)平臺(tái)與MAT LAB相結(jié) 合(是應(yīng)用信號(hào)分析處理新技術(shù)設(shè)計(jì)虛擬儀器的有力 工具)形成的虛擬儀器數(shù)據(jù)處理功能。第5章介紹 基于一般信號(hào)分析與處理技術(shù)的虛擬儀器設(shè)計(jì)；第6章～第10章分別介紹基于自相關(guān) 偽 隨機(jī)系統(tǒng)的辨識(shí)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、小波變換技術(shù)、混沌技術(shù)、模糊理論技術(shù)虛擬儀器設(shè) 計(jì)；第11章介紹虛擬智能傳感器網(wǎng)絡(luò)化。?本書內(nèi)容新穎、豐富，論述簡(jiǎn)潔，提供各種層次的設(shè)計(jì)舉例，可作為大專院校教科書 ，也可作為工程技術(shù)人員、科技工作者學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)虛擬儀器的自學(xué)用書。

書籍目錄

目    錄第1章  緒論 （1）◣ 1.1  虛擬儀器概述 （1）1.1.1  虛擬儀器的基本概念 （2）1.1.2  虛擬儀器的構(gòu)成及其分類 （2）1.1.3  虛擬儀器的設(shè)計(jì)方法 （5）◣ 1.2  虛擬儀器的發(fā)展及特點(diǎn) （6）1.2.1  儀器的發(fā)展過程 （7）1.2.2  虛擬儀器的發(fā)展方向 （7）1.2.3  虛擬儀器的特點(diǎn) （8）第2章  圖形化編程語言LabVIEW （9）◣ 2.1  LabVIEW簡(jiǎn)介 （9）2.1.1  LabVIEW軟件的特點(diǎn) （9）2.1.2  LabVIEW軟件的安裝 （10）2.1.3  LabVIEW的主菜單 （11）2.1.4  LabVIEW的基本開發(fā)環(huán)境 （12）◣ 2.2  LabVIEW模板簡(jiǎn)介 （15）2.2.1  工具模板 （16）2.2.2  控件模板 （17）2.2.3  功能模板 （33）◣ 2.3  虛擬儀器設(shè)計(jì)示例——虛擬溫度顯示儀 （45）2.3.1  虛擬溫度顯示儀功能 （47）2.3.2  實(shí)現(xiàn)原理 （47）2.3.3  設(shè)計(jì)步驟 （48）◣ 2.4  虛擬儀器設(shè)計(jì)步驟 （51）第3章  I/O接口設(shè)備的軟件驅(qū)動(dòng) （53）◣ 3.1  數(shù)據(jù)采集卡 （53）3.1.1  數(shù)據(jù)采集卡的組成 （54）3.1.2  數(shù)據(jù)采集卡的安裝 （55）3.1.3  數(shù)據(jù)采集卡參數(shù)設(shè)置 （55）3.1.4  I/O接口設(shè)備PCI-MIO-16E-4數(shù)據(jù)采集卡 （56）3.1.5  PCI-MIO-16E-4數(shù)據(jù)采集卡的安裝測(cè)試與參數(shù)設(shè)置 （57）3.1.6  Data Acquisition子模板 （63）3.1.7  設(shè)計(jì)示例[1]--連續(xù)信號(hào)采集與顯示儀 （71）3.1.8  設(shè)計(jì)示例[2]--連續(xù)信號(hào)輸出儀 （73）◣ 3.2  PXI總線簡(jiǎn)述 （75）3.2.1  PXI規(guī)范及其體系結(jié)構(gòu) （75）3.2.2  PXI總線與PCI總線的性能比較 （76）3.2.3  I/O接口設(shè)備PXI-6040E數(shù)據(jù)采集卡簡(jiǎn)介 （77）3.2.4  PXI-6040E數(shù)據(jù)采集卡安裝檢驗(yàn)與參數(shù)設(shè)置 （77）3.2.5  設(shè)計(jì)示例--基于PXI-6040E數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)      采集系統(tǒng) （77）◣ 3.3  GPIB總線 （79）3.3.1  GPIB總線接口系統(tǒng)的特點(diǎn) （80）3.3.2  GPIB總線結(jié)構(gòu) （80）3.3.3  GPIB總線虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)I/O接口設(shè)備的組成 （81）3.3.4  GPIB子模板 （82）3.3.5  GPIB總線系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) （82）3.3.6  設(shè)計(jì)示例——keithley2000GPIB虛擬萬用表測(cè)試儀 （84）◣ 3.4  VXI總線簡(jiǎn)述 （87）3.4.1  VXI總線接口系統(tǒng)的特點(diǎn) （88）3.4.2  VXI總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制器結(jié)構(gòu) （88）3.4.3  VXI總線虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)I/O接口設(shè)備的組成 （89）3.4.4  VXI子模板簡(jiǎn)介 （91）3.4.5  VXI總線系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) （92）3.4.6  設(shè)計(jì)示例——基于VXI總線儀器模塊的采集系統(tǒng) （94）◣ 3.5  串口（RS-232/485）簡(jiǎn)述 （96）3.5.1  Serial子模板簡(jiǎn)介 （96）3.5.2  Serial總線虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)I/O接口設(shè)備的組成 （97）3.5.3  Serial總線系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) （98）3.5.4  設(shè)計(jì)示例——串口通信測(cè)試儀 （99）◣ 3.6  VISA簡(jiǎn)述 （103）3.6.1  VISA的由來 （103）3.6.2  虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu)的組成 （103）3.6.3  VISA的特點(diǎn) （105）3.6.4  VISA 的基本內(nèi)部結(jié)構(gòu) （105）3.6.5  VISA子模板簡(jiǎn)介 （106）3.6.6  設(shè)計(jì)示例——用VISA子模板實(shí)現(xiàn)對(duì)GPIB萬用表      的讀寫操作 （110）第4章  LabVIEW與其他語言的接口方法 （115）◣ 4.1  LabVIEW與MATLAB的混合編程 （115）4.1.1  MATLAB環(huán)境介紹 （116）4.1.2  向量與矩陣的生成與運(yùn)算 （117）4.1.3  MATLAB的繪圖功能 （120）4.1.4  在MATLAB環(huán)境下編譯自己的功能函數(shù) （125）4.1.5  LabVIEW與MATLAB的接口 （127）◣ 4.2  LabVIEW與C語言接口技術(shù) （130）4.2.1  CIN圖標(biāo)的調(diào)用及參數(shù)設(shè)置 （131）4.2.2  CIN的設(shè)計(jì)步驟 （132）4.2.3  設(shè)計(jì)舉例——用CIN圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)HY-1232數(shù)據(jù)采      集卡的驅(qū)動(dòng) （136）第5章  基于一般信號(hào)分析處理技術(shù)的虛擬儀器設(shè)計(jì) （147）◣ 5.1  Signal Processing子模板簡(jiǎn)介 （148）◣ 5.2  Signal Generation子模板 （149）5.2.1  Signal Generation子模板簡(jiǎn)介 （149）5.2.2  正弦波形發(fā)生器簡(jiǎn)介 （150）◣ 5.3  Time Domain子模板 （152）5.3.1  Time Domain子模板簡(jiǎn)介 （152）5.3.2  AutoCorrelation.vi圖標(biāo)的調(diào)用 （153）◣ 5.4  Frequency Domain子模板 （155）5.4.1  Frequecy Domain子模板簡(jiǎn)介 （156）5.4.2  Real FFT.vi圖標(biāo)的調(diào)用 （156）◣ 5.5  Window.vi子模板與Filters子模板 （158）5.5.1  Window.vi子模板簡(jiǎn)介 （158）5.5.2  Filter子模板簡(jiǎn)介 （159）5.5.3  巴特沃斯低通濾波器使用說明 （160）◣ 5.6  Mathematics子模板 （162）5.6.1  Mathematics子模板簡(jiǎn)介 （163）5.6.2  Probability and Statistics子模板 （164）◣ 5.7  設(shè)計(jì)舉例 （165）5.7.1  設(shè)計(jì)舉例[1]--虛擬正弦波仿真信號(hào)發(fā)生器 （165）5.7.2  設(shè)計(jì)舉例[2]--虛擬正弦波信號(hào)頻譜分析儀 （167）5.7.3  設(shè)計(jì)舉例[3]--虛擬調(diào)制解調(diào)器 （168）5.7.4  設(shè)計(jì)舉例[4]--虛擬相關(guān)法測(cè)量相位差仿真儀 （171）5.7.5  設(shè)計(jì)舉例[5]--基于譜分析技術(shù)的虛擬相位差計(jì) （176）5.7.6  設(shè)計(jì)舉例[6]--基于數(shù)字濾波技術(shù)的虛擬頻率補(bǔ)      償儀設(shè)計(jì) （179）第6章  基于相關(guān)偽隨機(jī)技術(shù)的虛擬儀器設(shè)計(jì) （187）◣ 6.1  相關(guān)辨識(shí)的基礎(chǔ)知識(shí) （188）6.1.1  系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的主要描述形式 （188）6.1.2  系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系的卷積表述形式 （189）6.1.3  由系統(tǒng)的沖激響應(yīng)函數(shù)求系統(tǒng)的頻率特性 （191）6.1.4  相關(guān)辨識(shí)法的優(yōu)點(diǎn) （191）◣ 6.2  偽隨機(jī)信號(hào) （193）6.2.1  偽隨機(jī)信號(hào)的性質(zhì) （194）6.2.2  M序列偽隨機(jī)信號(hào)的產(chǎn)生 （196）◣ 6.3  偽隨機(jī)相關(guān)辨識(shí)仿真儀設(shè)計(jì)舉例 （197）6.3.1  設(shè)計(jì)舉例[1]—— 一階系統(tǒng)辨識(shí)仿真儀 （198）6.3.2  設(shè)計(jì)舉例[2]——二階系統(tǒng)辨識(shí)仿真儀 （208）◣ 6.4  設(shè)計(jì)舉例[3]——系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)實(shí)測(cè)儀 （219）6.4.1  功能描述 （219）6.4.2  設(shè)計(jì)原理 （219）6.4.3  設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) （226）6.4.4  系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)儀的性能檢驗(yàn) （226）第7章  基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的虛擬儀器設(shè)計(jì) （231）◣ 7.1  概述 （232）◣ 7.2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí) （232）7.2.1  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （232）7.2.2  神經(jīng)元模型 （234）7.2.3  神經(jīng)元作用函數(shù) （235）7.2.4  BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) （237）7.2.5  徑向基（RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) （242）◣ 7.3  MATLAB工具箱中的BP與RBF函數(shù) （244）7.3.1  BP與RBF網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建函數(shù) （244）7.3.2  網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練函數(shù) （246）7.3.3  網(wǎng)絡(luò)初始化函數(shù) （249）7.3.4  網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)函數(shù) （251）7.3.5  網(wǎng)絡(luò)仿真函數(shù) （252）◣ 7.4  設(shè)計(jì)舉例[1]--虛擬壓力傳感器溫度補(bǔ)償儀 （253）7.4.1  功能描述 （253）7.4.2  工作原理 （253）7.4.3  設(shè)計(jì)步驟 （256）◣ 7.5  設(shè)計(jì)舉例[2]--虛擬三組分氣體成分分析儀的設(shè)計(jì) （259）7.5.1  功能描述 （260）7.5.2  工作原理 （260）7.5.3  設(shè)計(jì)步驟 （263）7.5.4  設(shè)計(jì)小結(jié) （265）第8章  小波分析 （267）◣ 8.1  小波分析基礎(chǔ) （267）8.1.1  小波分析與短時(shí)傅里葉變換 （268）8.1.2  離散小波與小波對(duì)偶 （271）8.1.3  小波級(jí)數(shù) （273）8.1.4  多分辨分析初步 （274）8.1.5  正交小波、尺度函數(shù)和小波系數(shù)CN，n 的求取 （280）◣ 8.2  MATLAB工具箱中小波分析函數(shù) （283）◣ 8.3  設(shè)計(jì)舉例[1]--虛擬小波消噪儀 （292）8.3.1  小波消噪原理 （292）8.3.2  虛擬小波消噪儀設(shè)計(jì) （294）◣ 8.4  設(shè)計(jì)舉例[2]--虛擬小波信號(hào)提取儀 （297）8.4.1  小波信號(hào)提取原理 （297）8.4.2  虛擬小波信號(hào)提取儀設(shè)計(jì) （298）第9章  基于混沌技術(shù)的虛擬儀器設(shè)計(jì) （301）◣ 9.1  概述 （301）◣ 9.2  混沌技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介 （302）9.2.1  基于Logist迭代方程產(chǎn)生白噪聲的原理 （302）9.2.2  基于微分方程的混沌發(fā)生器的工作原理 （309）9.2.3  基于差分方程混沌信號(hào)的產(chǎn)生原理 （317）◣ 9.3  設(shè)計(jì)舉例——虛擬混沌和噪聲發(fā)生器的設(shè)計(jì) （318）9.3.1  設(shè)計(jì)舉例[1]--虛擬Duffing方程混沌發(fā)生器的設(shè)計(jì) （318）9.3.2  設(shè)計(jì)舉例[2]--基于微分方程的虛擬混沌發(fā)生器的      設(shè)計(jì) （321）9.3.3  設(shè)計(jì)舉例[3]--基于差分方程的虛擬混沌發(fā)生器的      設(shè)計(jì) （322）9.3.4  設(shè)計(jì)舉例[4]--基于MATLAB白噪聲庫(kù)函數(shù)的虛 （322）      擬白噪聲發(fā)生器的設(shè)計(jì) （322）◣ 9.4  設(shè)計(jì)舉例——基于相關(guān)平面的虛擬混沌        和白噪聲辨識(shí)儀的設(shè)計(jì) （322）◣ 9.5  設(shè)計(jì)舉例——基于Logist方程的虛擬白噪聲發(fā)生器 （325）9.5.1  設(shè)計(jì)舉例[1]--基于Logist方程的虛擬白噪聲仿真儀 （325）9.5.2  設(shè)計(jì)舉例[2]--基于Logist方程的虛擬簡(jiǎn)易       白噪聲發(fā)生器 （328）9.5.3  設(shè)計(jì)舉例[3]--Logist混沌噪聲發(fā)生器及其性能評(píng)      估儀 （330）第10章  基于模糊理論的虛擬儀器設(shè)計(jì) （333）◣ 10.1  模糊集合理論概述 （333）10.1.1  模糊集合的定義及其表示方法 （334）10.1.2  隸屬函數(shù)的確定方法及常用形式 （336）10.1.3  模糊集合的基本運(yùn)算 （340）10.1.4  模糊關(guān)系的定義及合成 （341）10.1.5  語言變量與模糊推理 （342）◣ 10.2  模糊傳感器系統(tǒng) （344）10.2.1  測(cè)量結(jié)果“符號(hào)化表示”的概念 （345）10.2.2  模糊傳感器的基本概念和功能 （345）10.2.3  模糊傳感器的結(jié)構(gòu) （347）10.2.4  模糊傳感器語言描述的產(chǎn)生方法 （349）10.2.5  模糊傳感器對(duì)測(cè)量環(huán)境的適應(yīng)性 （353）10.2.6  模糊傳感器隸屬函數(shù)的訓(xùn)練算法 （355）◣ 10.3  應(yīng)用設(shè)計(jì)示例[1]--虛擬模糊熱點(diǎn)溫度分析儀設(shè)計(jì) （358）10.3.1  功能描述 （359）10.3.2  工作原理 （359）10.3.3  設(shè)計(jì)步驟 （361）◣ 10.4  應(yīng)用設(shè)計(jì)示例[2]--高級(jí)虛擬模糊熱點(diǎn)溫度分析儀 （365）10.4.1  功能描述 （365）10.4.2  實(shí)現(xiàn)原理 （365）10.4.3  設(shè)計(jì)步驟 （368）◣ 10.5  小結(jié) （372）第11章  網(wǎng)絡(luò)化虛擬智能傳感器系統(tǒng) （373）◣ 11.1  概述 （373）◣ 11.2  網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 （374）11.2.1  網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) （374）11.2.2  協(xié)議簡(jiǎn)介 （378）11.2.3  DataSocket技術(shù) （383）◣ 11.3  組建智能測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的兩種模式 （388）◣ 11.4  在LabVIEW開發(fā)環(huán)境下遠(yuǎn)程測(cè)控功能的實(shí)現(xiàn)與        設(shè)計(jì)舉例 （390）11.4.1  基于C/S模式的遠(yuǎn)程開關(guān)控制器的設(shè)計(jì) （390）11.4.2  基于DataSocket技術(shù)的遠(yuǎn)程開關(guān)控制器的設(shè)計(jì) （393）11.4.3  開發(fā)基于B/S模式的遠(yuǎn)程虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室 （397）參考文獻(xiàn) （401）

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