基于LabVIEW的虚拟模电实验的构建——调制解调器

　　关键词：  LABVIEW  模拟技术虚拟实验  调制解调器

　　论文摘要：虚拟技术的发展使模拟电子技术实验的分析设计过程得以在上轻松、准确、快捷地完成。这样，一方面克服了实验室在元器件和规格上的限制，避免了损坏仪器等不利因素，另一方面使得实验不受时间及空间的限制，从而促进模拟电子技术实验教学的现代化。本文介绍了基于LabVIEW的模拟电子技术实验系统——虚拟调制解调器的设计与实现。此系统具有参数调节方便、易实现、可靠度高等优点。在高等工程中采用虚拟实验室，可以从根本上解决实验与经费严重短缺问题。作为传统电子技术实验的补充，使学生初步掌握仿真软件技术，可使实验内容紧密联系课本内容，比较全面地概括和反映部分所学的知识点，将课堂内容具体化。

　　1绪论

　　1.1虚拟仪器

　　1.1.1 虚拟仪器的概念

　　虚拟仪器的概念最早由美国N工公司于1895年提出n，其英文原称为Vrul Instrument，简称vi。所谓虚拟仪器，就是在以计算机为核心的硬件平台上，其功能由用户设计和定义，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机测试系统.虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果:利用计算机强大的软件功能来实现信号数据的运算、分析和处理:利用工/0接口设备完成信号的采集、测1t与调理，从而建立集各种测试功能为一体的计算机仪器系统。使用者通过鼠标和键盘操作虚拟面板，就如同使用一台专用测盆仪器一样。

　　虚拟仪器彻底打破了传统仪器只能由生产厂家定义，用户无法改变的局面，从而使得任何一个用户都可以方便灵活地用鼠标或按键在计算机显示屏幕上操作虚拟仪器软面板的各种“旋钮”进行测试工作，并可以根据不同的测试要求通过窗口切换不同的虚拟仪器，或通过修改软件来改变、增减虚拟仪器系统的功能与规模。虚拟仪器具有的这种“可开发性”和“可扩展性”等优越特点使虚拟仪器具有强大的生命力和竞争力。

　　1.1.2虚拟仪器的构成及其分类

　　虚拟仪器由通用仪器硬件平台(简称硬件平台)和应用软件两大部分构成。

　　（1） 虚拟仪器的硬件平台 

　　虚拟仪器的硬件平台由两部分组成:

　　(a)计算机  一般为一台PC机或者工作站，其为硬件平台的核心。

　　(b)I/0接口设备  I/0接口设备主要完成被测输入信号的采集、放大、A/D转换。不同的总线有其相应的I/0接口硬件设备，如利用PC机总线的数据采集板卡、GPIB总线、VXI总线仪器模块、PXI总线仪器模块、串行总线仪器等。

　　虚拟仪器的构成方式主要有5种类型:

　　. PC-DAQ系统

　　PC-DAQ系统是以数据采集卡、信号调理电路及计算机为仪器硬件平台组成的插卡式虚拟仪器系统。这种系统采用计算机的PCI或工SA总线，数据采集卡直接插入计算机底板上的相应总线插槽.

　　. GPIB系统  GPB系统是以PB标准总线仪器与计算机为仪器平台组成的虚拟仪器测试系统。

　　. VXI系统  VX 6是以VXI标准总线仪器模块与计算机为仪器平台组成的虚拟仪器测试系统。

　　. PXI系统   PX工系统是以PXI标准总线仪器模块与计算机为仪器平台组成的虚拟仪器测试系统。 

　　. 串口系统  串口系统是以Serial标准总线仪器与计算机为仪器平台组成的虚拟仪器测试系统。

　　（2） 虚拟仪器的软件

　　目前虚拟仪器软件开发工具有如下两类:

　　. 文本式开发平台:如VisualC+,VisualBasic,LabWindows/CVI等，

　　. 图形化开发平台:如LabVIEW,HPV E等。.

　　虚拟仪器软件由两部分组成，即应用程序和I/0接口仪器驱动程序.应用程序又包含实现虚拟面板功能的软件程序和定义测试功能的流程图软件程序.I/0接口仪器驱动程序完成对特定外部硬件设备的扩展、驱动与.

　　1.2 LabVIEW开发平台简介及G

　　LabVIEW是实验室虚拟仪器集成(LaboratoryVirtualInstrumentEniernokec) NTOANTUET',gnigWrbnh的缩写，是美国仪器公司(AINLISRMNS"简称NI) 推出的基于G语言(GraphicsLanguage,图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发平台，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境，全球发布仅次于C/C+十开发平台。

　　1.3目的与意义

　　用LABVIEW构建一个模拟电子技术虚拟实验系统——调制解调器。

　　从现实的意义上来说，在高等工程教育中采用虚拟实验室，可以从根本上解决实验与经费严重短缺问题。作为传统电子技术实验的补充，使学生初步掌握仿真软件技术，可使实验内容紧密联系课本内容，比较全面地概括和反映部分所学的知识点，将课堂内容具体化。

　　同时，利用虚拟仪器技术实现对仪器设备的远程、分布式控制，。一方面继承实物实验可操作性、参与性强的优点，另一方面又可利用计算机优势，发挥其直观、动态模拟、迅速准确、资源共享、资金投入量少等特点，从而建立一种新型的实验教学方式，进一步提高教学效率。

　　2工具LABVIEW

　　2.1 LabVIEW开发平台简介

　　LabVIEW是一个完全的、开