文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
通用模块化虚拟仪器软件系统设计与实现
姓名:赖崇曦
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:何子述
20100501
摘要随着软件无线电思想的普及,数据采集卡的日新月异的高速发展,基于各种系统总线的数据采集卡被使用于工控机上用作高速数据采集,这对虚拟仪器系统提出了更高更新的要求。对自主研发的非主流硬件的支持,对各软件模块不同开发语言和环境的支持,对程序扩展性和可重用性的要求,这些目标使得以公司的虯公司的4淼闹髁鞯耐夹位槟庖瞧骺7⒂镅裕碐语言具有非常大的局限性。使用传统的设计方法设计的虚拟仪器基本不具有通用性,要换一套环境或换一套需求,就要重新开发一套虚拟仪器产品。本文提出一种新的解决方案,使用杓埔惶酌嫦蚨韵蟮模ㄓ媚?榛模块化的虚拟仪器软件系统,系统的各部分可以在不同语言环境下由不同的程序员开发,使用同一规划的接口并利用动态库技术进行模块间的通信,并使用主框架统一调度,使用多线程技术使数据的采集,数据的处理和数据的存储和显示能够同步进行。本文对通用模块化虚拟仪器系统进行了功能性的划分,并针对可能使用到的技术手段缒诖婀芾怼、线程同步、图形显示库等等U沽松杓疲毙蚪:,通过三大模块分别设计和实现:界面显示主程序嘞叱、底层驱动模块、算法处理模块,以及三大模块的连接调试和重用,完成了基于串口的数据采集板的功率谱估计虚拟仪器系统;在不替换主程序框架的前提下,通过替换界面定制和数据驱动传输模块和数据信号处理模块,将通用模块化虚拟仪器系统开发应用于多个具体项目中:完成了不基于硬件的信号发生器;完成了基于募虻テ灯追治虚拟仪器系统;完成了基于亩嗤ǖ朗终焓招槟庖瞧飨低常煌瓿闪嘶赑的宽带相关干涉测向仪的虚拟仪器系统。关键词:动态链接库,数据驱动传输,数据信号处理,通用模块化虚拟仪器
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郝ǎ篿签名:报贰欤海;遥何;签名:.囊蔓谆。独创性声明论文使用授权日期:≥。谀月为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。日期:≯缒阞月占日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:を颉聄唬骸篿
第一章绪论研究背景及意义简称提出了虚拟仪器的概念,并提出“,使用通用的代替各台智能仪器中的微机,把各个仪器设计为具有基本仪器功能的板卡或模块,插入计算机扩展槽或专门的仪器扩展机箱中,充分利用通用电脑的软件和硬件资源,管理这些模块并进行功能的扩展,相对传统仪器,卡式仪器大幅度降低了系统成本,同时又可能提高了仪器的性能。在仪器发展过程中,计算机软件在仪器中所起的作用越来越重要。年,美国国家仪器到越来越多的工程技术人员认同的同时,虚拟仪器的相关技术规范也在不断完善。支持各种系统总线的虚拟仪器系统层出不穷。在虚拟仪器发展的同时,随着软件无线电思想的普及,数据采集卡的日新月异的高速发展,基于各种系统总线的数据采集卡被使用于工控机上用作高速数据采集,这对虚拟仪器系统提出了更高更新的要求。对自主研发的非主流硬件的支持,对各软件模块不同开发语言和环境的支持,对程序扩展性和可重用性的要求,虚拟仪器开发语言,即镅跃哂蟹浅4蟮木窒扌浴J褂么车纳杓品椒ㄉ杓频虚拟仪器基本不具有通用性,要换一套环境或换一套需求,就要重新开发一套虚拟仪器产品。在这种背景下,研究一套比主流的传统的虚拟仪器开发方法可重用性更高,弹性更大,更加模块化,组建更方便,开发更迅速,对开发语言及开发环境的支持更高,更适应非主流特别是自主研发的数据采集硬件板卡的虚拟仪器系统。综上所述,本文提出的通用模块化虚拟仪器系统成为一个值得研究的课题。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足,
对同步和定时应用的需求。同时虚拟仪器系统是对传统仪器概念的重大突破,是计算机系统与仪器