虛擬儀器原理及應用

前言

虛擬儀器是當前測控領域研究和使用的熱點技術，是未來儀器發(fā)展的方向之一。LabVIEW是美國國家儀器（National InstrLaments）公司推出的一款圖形化編程語言（G語言），是一款通用的，面向非計算機專業(yè)人員從事測控工作的軟件開發(fā)平臺。于1986年10月誕生，是Laboratory Virtual Instrument Engineering workbench的首字母縮寫。LabVIEW最大的優(yōu)勢是在測控系統(tǒng)開發(fā)方面，用戶可以利用LabVIEW快速地開發(fā)出基于各種標準接口的測控工作平臺，在不影響性能的前提下，開發(fā)速度可以提高10-15倍。而且LabVIEW還具有大量的信號處理分析模塊，在科學計算、數(shù)據(jù)管理等方面，LabVIEW也一樣可以開發(fā)出優(yōu)秀的應用程序。近些年，LabVIEW在國內(nèi)外發(fā)展迅速，不僅涌現(xiàn)出大量的成功案例，而且很多學校已經(jīng)為此專門開設了虛擬儀器的課程。本書編者多年來一直從事虛擬儀器的研究和開發(fā)工作，此期間得到了NI大量的支持和鼓勵。本書是編者多年從事虛擬儀器相關工作的結果之一，其中也包含了作者的朋友、同事和學友的辛勤努力。書中附有大量的源代碼，其中有些代碼可能需要LabVIEW 8．2以上版本的支持。

內(nèi)容概要

本書為21世紀高等學校規(guī)劃教材。    全書共分七章，主要內(nèi)容包括LabVIEW概述、頻譜與采樣、經(jīng)典濾波器的設計、變速率信號處理、最優(yōu)化理論與非線性信號處理、信號的采集技術、虛擬儀器的總線技術等。書中全面系統(tǒng)地論述了虛擬儀器在信號處理及系統(tǒng)集成上的基本方法與基本理論。作為系統(tǒng)集成的首選開發(fā)環(huán)境，本書還詳細地介紹了信號采集的基本知識和信號同步地實現(xiàn)方法，介紹了系統(tǒng)集成中的總線技術及總線技術的發(fā)展方向。本書提供了豐富的基礎知識和實例，便于讀者自學。    本書可作為高等學校自動化類及相關專業(yè)教材，也可供從事測試測量、系統(tǒng)集成的工程技術人員學習參考。

書籍目錄

前言 第一章  LabVIEW概述  第一節(jié)  LabVIEW的概念  第二節(jié)  LabVIEW基本語法  第三節(jié)  模塊化設計  第四節(jié)  基于狀態(tài)機的程序設計  第五節(jié)  圖形化面向?qū)ο蟮木幊蹋℅OOP）  第六節(jié)  MathScript文本編程方法  第七節(jié)  使用LabVIEW共享變量第二章  頻譜與采樣  第一節(jié)  數(shù)字頻率  第二節(jié)  欠Nyquist采樣  第三節(jié)  過Nyquist采樣第三章  經(jīng)典濾波器的設計  第一節(jié)  濾波器指標  第二節(jié)  濾波器設計  第三節(jié)  等紋波濾波器設計  第四節(jié)  IIR濾波器設計  第五節(jié)  從模擬濾波器設計IIR數(shù)字濾波器  第六節(jié)  濾波器的最小二乘法設計第四章  變速率信號處理  第一節(jié)  信號抽取  第二節(jié)  信號插值  第三節(jié)  最大和最小相位濾波器設計  第四節(jié)  有理重采樣  第五節(jié)  奈奎斯特、升余弦和半濾段濾波器  第六節(jié)  波紋約束條件的設計  第七節(jié)  單點波段設計  第八節(jié)  零相位濾波  第九節(jié)  級聯(lián)積分梳狀(CIC)濾波器  第十節(jié)  定點多速率采樣濾波器的設計  第十一節(jié)  浮點多速率采樣濾波器的設計  第十二節(jié)  多級多速率采樣濾波器  第十三節(jié)  雙通道多采樣率濾波器組第五章  最優(yōu)化理論與非線性信號處理  第一節(jié)  矩陣的梯度及其應用  第二節(jié)  支持向量機原理  第三節(jié)  共軛梯度算法  第四節(jié)  支持向量機的應用第六章  信號的采集技術  第一節(jié)  采樣頻率、抗混疊濾波器和樣本數(shù)  第二節(jié)  同步技術第七章  虛擬儀器的總線技術  第一節(jié)  硬件技術  第二節(jié)  儀器驅(qū)動程序  第三節(jié)  實例：遠程測控系統(tǒng)  第四節(jié)  下一代總線技術：LXI總線附錄  頻率域濾波器設計方法源代碼參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第一章　LabVIEW概述第一節(jié)　LabVIEW的概念LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbeneh）是實驗室虛擬儀器集成環(huán)境的簡稱，是美國國家儀器公司（National Instruments，簡稱NI）的創(chuàng)新軟件產(chǎn)品，也是目前應用最廣、發(fā)展最快、功能最強的圖形化軟件集成開發(fā)環(huán)境。LabVIEW誕生于1986年，目前最高版本是LabVIEW 8．5。因為LabVIEW是一種圖形化編程語言，所以又稱作G語言。其編寫的程序稱為虛擬儀器VI（Virtual Instrument），以．VI為后綴。LabVIEW具有多個圖形化的操作模板，用于創(chuàng)建和運行程序。這些操作模板可以隨意在屏幕上移動，并且可以放置在屏幕的任意位置。操作模板共有三類，為工具（Tools）模板、控制（Controls）模板和功能（Functions）模板。一、工具模板（Tools Palette）工具模板（見圖1—1）提供了各種用于創(chuàng)建、修改和調(diào)試Vl程序的工具。如果該模板沒有出現(xiàn)，則可以在Windows菜單下選擇Show Tools Palette命令以顯示該模板。當從模板內(nèi)選擇了任意一種工具后，鼠標箭頭就會變成該工具相應的形狀。當從Windows菜單下選擇了Show Help Window功能后，把工具模板內(nèi)選定的任一種工具光標放在框圖程序的子程序（Sub VI）或圖標上，就會顯示相應的幫助信息。工具圖標有如下幾種： 操作工具：使用該工具來操作前面板的控制和顯示。使用它向數(shù)字或字符串中鍵入值時，工具會變成標簽工具的形狀。

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《虛擬儀器原理及應用》由中國電力出版社出版。

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