虚拟仪器程序设计实验指导书(共43页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上虚拟仪器程序设计实验指导书机械与电气工程学院 舒华 戴新 编广州大学 2009年目 录实验1 熟悉LabVIEW编程环境实验1-1 LabVIEW的基本操作 1实验1-2 练习 4实验2 控件与程序框图应用实验2-1 虚拟仪器前面板的设计 5实验2-2 编写简单的LabVIEW 程序 6实验3 子VI程序设计及调试程序技巧实验3-1 创建子程序 8实验3-2 子程序的调用 10实验3-3 程序调试技巧 12实验4 程序结构（1）实验4-1 使用for循环结构 14实验4-2 使用while循环结构 16实验5 程序结构（2）实验5-1 使用条件结构18实验5-2 使用

2、顺序结构19实验5-3 使用事件结构20实验6 数据的表达与图形显示实验6-1 Waveform Graph的应用23实验6-2 比较Waveform Chart和Waveform Graph 24实验6-3 使用XY Graph显示图形 26实验6-4 公式节点及图形显示27实验6-5 虚拟信号发生器28实验7 非连线的数据传递方式实验7-1 控制仿真30实验7-2 数制变换及计数仿真32实验7-3 全局变量编程33实验8 文件操作实验8-1 文本文件操作34实验8-2 电子表格文件操作35实验8-3 仿真温度数据的记录36实验8-4 仿真温度数据的读取37实验9 应用程序设计 实验9-1

3、构建简单的信号分析与处理系统38实验9-2 频率响应函数与数字滤波实验38专心-专注-专业实验1 熟悉LabVIEW编程环境实验1-1 LabVIEW的基本操作目的：创建一个VI程序，完成两个数加、减、乘、除法的运算功能。在数值输入控件中输入两个操作数A和B，运行程序计算出这两个数的加、减、乘、除法运算结果，并且显示到相应的数值显示控件中。实验步骤：前面板1. 打开LabVIEW，点击New按钮，再选择Blanck VI并确定，新建一空白VI。2. 在前面板上单击鼠标右键，从打开的控件模板中选择数值输入控件，并放置在前面板上。3. 鼠标左键双击该控件上方的标签，待标签处于可改写状态时，将标签改

4、写为“A”。4. 重复上面2，3的步骤，建立另一个数值输入控件并改名为“B”。5. 建立4个数值显示控件，分别用来显示加、减、乘、除的运算结果。该控件位置见下图：6. 将前面板上所有控件按图对齐排列，完成后的前面板如下图。框图程序1. 从Windows菜单下选择Show Diagram功能打开框图程序窗口。2. 将图标按图示进行排列。3. 点击框图程序窗口的空白处，弹出功能模板，从弹出的菜单中选择所需的对象放置到框图中。本程序用到下面的对象：加运算节点、减运算节点、乘运算节点、除运算节点。4. 将所有对象用连线连接起来，完成后的程序框图如下。运行、测试程序1 选择前面板窗口，使之变成当前窗口。

5、在数值输入控件A和B中各输入一各数值，然后单击工具栏上运行按钮运行VI程序，观察运算结果。修改A和B的值，再次运行程序。2 点击连续运行按钮，便程序运行于连续运行模式。此时修改A、B的值，则立即会运算出相应的结果。3 再点击连续运行按钮，关闭连续运行模式。4 文件命名为Computer.Vi并保存。实验1-2 练习完成教材第一章（P41P45）的应用程序，最终完成的程序如图P46图2.40和图2.41所示。文件命名为Generate and Display.Vi并保存。实验2 控件与程序框图应用实验2-1 虚拟仪器前面板的设计目的：掌握虚拟仪器前面板的设计。通过此实验熟悉常用控件的取用，对其进

6、行简单设置以及界面布局。实验步骤：前面板1. 最终完成的界面如上图。从控件模板中找到各个控件，并放置到前面板上。2. 对各个控件外观、类型和行为进行设置，设置结果如图所示。l 调节步长：修改其刻度颜色、标度数值颜色；l 设定高度：显示数值显示框；l 实际液位：显示数值显示框；l 压力：增加指针，并修改刻度颜色，显示指针数值；l 温度：显示数值显示框；l 液位超标：为一LED控件。当为True时，显示绿色；当为False时，显示红色；3. 将第一行5个控件顶端对齐，水平中心分布，并组合在一起。4. 将左下角3个控件左对齐，垂直中心分布，并组合在一起。5. 将这两组控件和图像显示件组合在一起并锁定

7、。6. 文件命名为FrontPanel.Vi并保存。实验2-2 编写简单的LabVIEW 程序目的：编写程序，实现将一华氏温度(F)转换成摄氏温度(C)的功能。已知摄氏温度与华氏温度的关系C5(F32)/9。实验步骤：前面板：1. 程序界面如上图，放置一数值输入控件和一温度计显示件，然后再放置一个STOP按钮。2. 如图修改设置各控件的数值范围，并显示各控件的数值显示框。框图程序： 程序框图如上图。注意将STOP按钮同While循环的控制端口相连接。运行、测试程序1 单击工具栏上运行按钮运行VI程序，更改数值输入控件的值，观察程序运行的情况。2 文件命名为F2C.Vi并保存。实验3 子VI程序

8、设计及调试程序技巧实验3-1 创建子程序目的：创建一个VI程序，以便以后作为子VI程序使用。创建一个VI程序模拟温度测量，也可以用摄氏温度来代替华氏温度显示。本程序用软件代替了DAQ数据采集卡。使用Random Number来仿真电压的测量值，然后转换成摄氏或华氏温度读数。前面板：1 用File菜单的New选项打开一个新的前面板窗口。2 把温度计指示部件放入前面板窗口。l 在前面板窗口的空白处点击鼠标键，然后从弹出的Numeric子模板中选择Thermometer。l 在高亮的文本框中输入“温度计”,再点击鼠标键按钮。3 在前面板窗口中放入竖直开关控制。l 在面板窗口的空白处点击鼠标键，然后弹

9、出的Boolean子模板中选择Vertical Slide Switch，在文本框中输入“温度值单位”,再点击鼠标键或者工具栏中的“”按钮。l 使用标签工具，在开关的“条件真”（true）位置旁边输入自由标签“摄氏”,再在“条件假”（false）位置旁边输入自由标签“华氏”。框图程序：1 从Windows菜单下选择Show Diagram功能打开框图程序窗口。2 点击框图程序窗口的空白处，弹出功能模板，从弹出的菜单中选择所需的对象。本程序用到下面的对象：Random Number（随机数）。在本例中，模拟从DAQ卡读取01V电压值。Multiply（乘法）功能（ProgrammingNumer

10、ic子模板）。在本例中，将读取电压值乘以100.00，以获得华氏温度。Subtract（减法）功能（ProgrammingNumeric子模板）。在本例中，从华氏温度中减去32.0，以转换成摄氏温度。Divide（除法）功能（ProgrammingNumeric子模板）。在本例中，把相减的结果除以1.8以转换成摄氏温度。Select（选择）功能（ProgrammingComparison子模板）。取决于温标选择开关的值。该功能输出华氏温度（当选择开关为false）或者摄氏温度（选择开关为True）数值。3 使用移位工具（Positioning tool），把图标移至图示的位置，再用连线工具连接

11、起来。4 选择前面板窗口，使之变成当前窗口，并运行VI程序。点击连续运行按钮，便程序运行于连续运行模式。5 再点击连续运行按钮，关闭连续运行模式。6 创建图标Temp：此图标可以将现程序作为子程序在其他程序中调用。创建方法如下：l 在面板窗口的右上角的图标框中点击鼠标，从弹出菜单中选择Edit Icon功能。l 双点选择工具，并按下Delete键，消除缺省的图标图案。l 用画图工具画出温度计的图标。 使用文本工具写入文字，双击文本工具把字体换成Small Font。当图标创建完成后，点击OK以关闭图标编辑。生成的图标在面板窗口的右上角。7 创建联接器端口：l 点击右上角的图标面板，从弹出菜单中

12、选择Show Connector功能。LabVIEW将会根据控制和显示的数量选择一种联接器端口模式。在本例中，只有两个端口，一个是竖直开关，另一个是温度指示。l 把联接器端口定义给开关和温度指示。l 使用连线工具，在左边的联接器端口框内按鼠标键，则端口将会变黑。再点击开关控制件，一个闪烁的虚线框将包围住该开关。l 现在再点击右边的联接器端口框，使它变黑。再点击温度指示部件，一个闪烁的虚线框将包围住温度指示部件，这即表示着右边的联接器端口对应温度指示部件的数据输入。8 文件命名为Thermometer.Vi并保存。实验3-2 子程序的调用目的：使用一个条件循环结构和一个被测波形图表实时地采集数据

13、。创建一个VI程序，进行温度测量，并把结果在波形图表上显示。该VI程序使用我们前面创建的温度计程序（Thermometer.VI）作为子程序。前面板：打开一个新的前面板窗口，在里面放一个开关（在Boolean逻辑部件子模板），给该开关标注为“Enable”。你可以用该开关来开始/停止数据采集。1. 在前面板内再放置一个趋势图（Graph子模板中的Waveform Chart），标注为“温度历史趋势”。该图表将实时地显示温度值。2. 由于趋势图将它的图标注解plot自动地标注为“plot 0”，用标注工具将其重新标注为“Temp”。3. 因为趋势图用于显示室内温度,需要对它的标尺进行重新定标。将

14、Y轴的最大值改为“90”，而将最小值改为“20”。4. 此时暂时不要创建模式转换开关，我们将从框图程序窗口创建前面板的部件。框图程序：1. 打开框图程序窗口。2. 从结构（Structures）工具模板选择条件循环结构“While Loop”放入框图程序窗口，调整该条件循环框的大小，把先前从前面板创建的两个节点放入循环框内。3. 放入其它的框图程序对象。Thermometer VI，这个VI程序是你在上个练习中创建的 (从Select a VI子模板)。4. 按照上图的框图程序连好线。5. 创建“温度值单位”开关。把连线工具放在Thermometer VI的“温度值单位”输入端口上，按鼠标右键

15、并选择Creat Control，这样就可以自动创建“温度值单位”转换开关，并将它与Thermometer VI子程序相连线，再转换到前面板窗口，将“温度值单位”开关的位置重新调整。6. 在前面板窗口，使用标注工具，为“温度值单位”创建“摄氏”、“华氏”标签。7. 运行程序。要停止数据采集，点击Enable开关，使其状态变为OFF，循环结束。8. 修改Enable开关缺省设置，使你运行VI程序时不必每次打开该开关。l 若程序在运行状态，则关闭程序运行。l 把开关设置为ON状态。l 点击开关，从弹出菜单中选择Data OperationsMake Current Value Default选项，

16、这将使ON状态变为缺省值。l 再点击开关，从弹出菜单中选择Mechanical ActionLatch When Pressed选项。9. 运行该程序，观察Enable开关的变化。10. 如图所示，使VI程序采样间隔为500毫秒。11. 使用Time & Dialog子模板中的Wait Until Next ms Multiple功能，再加上时间常数Numeric Constant，把它设置为500。12. 运行上述程序，试用不同的时间间隔值。13. 关闭并保存上述程序，文件名为Temperature Monitor.vi实验3-3 程序调试技巧目的：使用LabVIEW内置调试工具。加载一个断

17、开的VI，并纠正错误。使用单步执行和高亮显示执行过程分步执行VI。1. 打开和检查调试练习.vi。l 这时出现以下的前面板：l 注意：工具栏上的运行按钮将显示为断开，提示该VI已断开，无法运行。2. 显示并检查调试练习.vi的程序框图。3. 找出并修改每一个错误。l 单击断开的运行按钮，打开错误列表窗口，该窗口列出了所有错误。l 在错误列表窗口中选择一个错误说明。详细信息描述了错误信息，有时还会建议如何纠正错误。l 单击帮助按钮，可显示LabVIEW 帮助中对错误的详细描述和纠正错误步骤的相关主题。l 单击显示错误按钮或双击错误描述，可高亮显示程序框图或前面板中包含错误的区域。4. 选择文件保

18、存保存VI。5. 单击前面板或选择窗口显示前面板，打开VI的前面板。6. 单击运行按钮。7. 选择窗口显示程序框图，打开程序框图。8. 通过程序框图可以观察到数据的流动情况。l 单击工具栏上的高亮显示执行过程按钮，启用高亮显示执行过程。l 单击单步步入按钮，开始单步执行。高亮显示执行过程通过沿连线移动的圆点，显示数据在程序框图上从一个节点移动到另一个节点的过程。闪烁的节点表示已经准备好开始执行。l 在每一个节点后单击单步步过按钮，单步执行整个程序框图。每次单击单步步过按钮，当前节点就会执行，并在下一个节点处暂停。l 单步执行VI时，数据会显示在前面板上。l 当闪烁边界出现在整个程序框图的周围时

19、，单击单步步出按钮，可停止单步执行调试练习.vi。9. 单步执行VI和其子VI。l 单击单步步入按钮，开始单步执行。l 调试练习子程序.vi闪烁时，单击单步步入按钮，注意子VI上的运行按钮。l 单击调试练习.vi的程序框图，在该框图的子VI图标上会出现一个绿色的符合，提示子VI正在运行。l 单击单步步出按钮两次，完成单步执行子VI程序框图，主程序的框图处于活动状态。l 单击单步步出按钮，结束单步执行。10. VI运行时，使用探针检查连线上的中间值。l 使用探针工具单击任意连线。显示探针窗口。 LabVIEW将自动计算探针窗口数，并在单击的连线上的符号中显示相同的值。l 再次单步执行VI。探针窗

20、口会显示经过连线的数据。11. 在程序框图上放置断点，以便在该位置中止执行。l 使用断点工具单击节点或连线。在程序框图上放置一个断点，程序框图会在所有节点执行后暂停执行。l 单击运行按钮，运行VI。程序执行到一个断点时，VI将暂停执行，同时工具栏上的暂停按钮将显示为红色。l 单击继续按钮，继续运行到下一个断点处或直到VI运行结束。l 使用断点工具单击设置的断点，并删除它。12. 单击高亮显示执行过程按钮，禁止执行过程高亮显示。13. 选择文件关闭，关闭VI和所有打开的窗口。实验4 程序结构（1）实验4-1 使用for循环结构目的：学习使用for循环结构。使用3种编程算法，计算0到99之间所有偶

21、数的和。前面板：1. 放置三个数值显示件。2. 将三个数值显示件分别命名为计算方法1、2、3。框图程序：1. 按图示分别完成三种算法的程序框图，掌握移位寄存器的使用，并注意编程同时分析比较三种算法。2. 计算方法3中使用了函数Quotient & Remainder，其功能是求输入两数的余数，在此用作计算循环变量i与2的余数是否为0（即判断i是否为偶数）。3. 将程序命名为ForLoop.vi，并保存。【练习与思考】：用For循环产生4行100列的二维数组，数组成员如下： 1，2，3100 100，99，981 6，7，8105 105，104，1036从这个数组中提取出2行50列的二维数组，

22、数组成员如下： 50，59，481 56，57，58105将这两个数组用数组显示件显示在前面板上。实验4-2 使用while循环结构目的：学习使用while循环结构。用while循环，实现输入数N，计算N！。前面板：如上图完成前面板并给控件命名。框图程序：1. 按图示分别完成程序框图，掌握反馈节点的应用。2. 将程序命名为WhileLoop.vi，并保存。实验5 程序结构（2）实验5-1 使用条件结构目的：学习使用条件结构(Case Structure)。建立程序以检测温度是否超出范围，当温度超出上限时或下限时，前面板上的报警LED将点亮，并显示当前的温度状态为“温度过高”或“温度过低”。在范

23、围内时温度状态为“温度正常”。前面板：1. 使用Waveform Chart显示实时温度和上、下限值。并且如图进行配置。2. 添加两个数值输入件，作为“温度上限”、“温度下限”的输入。3. 添加一个LED显示件，作为报警指示。报警时为红色，正常时为绿色。4. 添加文本显示件，命名为“当前温度状态”。框图程序：1. 上图为不完整的程序框图，其中Case结构只给出了True分支。请分析程序功能，完成未给出的程序实现功能。主要实现温度值与上下限的比较，然后输出“温度过高”，“温度过低”，“温度正常”的状态文本，实现对“报警”指示灯的控制。2. 将程序重新命名为Temperature Control.

24、vi，并保存起来。【练习与思考】：创建一个VI，计算用户输入数值的平方根。如果输入数值是负数，向用户显示下列信息：错误负数没有平方根。实验5-2 使用顺序结构目的：学习使用顺序结构(Sequence Structure)。用For循环产生一个长度为（1百万）点的随机波形，并计算所用时间。前面板：1. 使用Waveform Chart显示随机数波形，并且如图进行配置。2. 添加一个数值显示件，命名为“用时”。框图程序：1. 使用顺序结构实现，其中用Tick Count函数获得当前时间。2. 试将上图的平铺式顺序结构(Flat Sequence Structure)改为层叠式顺序结构(Stacke

25、d Sequence Structure)。3. 将程序命名为Sequence.vi，并保存起来。实验5-3 使用事件结构目的：学习使用事件结构（Event Structure）。使用事件结构实现对定义事件的响应，并把响应事件在“捕获的事件”字符串显示件中进行显示说明，若等待超过3秒仍然无事件发生，则显示“3秒等待超时”。前面板：1、 添加控件：（1） 字符串控件，命名为“文本框”（2） 开关控件，命名为“开关”（3） 滚动条控件，命名为“滚动条”（4） 字符串显示件，命名为“捕获的事件”（5） STOP按钮控件2、 “捕获的事件”上点击鼠标右键，选择Visible Items Scrollb

26、ar，显示滚动条。框图程序：1程序框图采用While循环和事件结构嵌套的结构实现。2Concatenate Strings函数：合成字符串。3将事件结构超时等待端口赋值为3000，即等待3秒。4编辑事件结构，添加需要响应的事件，总计5个事件，完成后如下图：5对每个事件子框图分别编程。如下列图示：6完成程序所有连线，运行程序检测分析程序功能。7将程序命名为Event Tracking.vi，并保存起来。实验6 数据的表达与图形显示实验6-1 Waveform Graph的应用目的： 学习Waveform Graph节点的用法。功能描述：见教材P209214页。以不同参数显示正弦和余弦曲线。前面板

27、：框图程序：1.完成程序所有连线，运行程序。2.按照教材P213214页的方法将当前显示的波形存储为图片文件。3.保存为Use Waveform Graph.vi。实验6-2 比较Waveform Chart和Waveform Graph目的：以图表方式显示数据并使用分析功能子程序。利用Thermometer.vi子程序，在数据采集过程中，实时地显示数据。当采集过程结束后，在图表上画出数据波形，并算出最大值、最小值和平均值。该练习只使用华氏温度单位。前面板：1. 添加Waveform Chart，命名为“实时曲线”；添加Waveform Graph，命名为“分析曲线”。2. 按照上图添加最大值

28、、最小值、平均值三个数值显示件。“实时曲线”显示实时采集的数据。采集过程结束后，在“分析曲线”中画出数据曲线，同时在“最大值”、“最小值”和“平均值”数字显示件中显示出温度的最大值、最小值和平均值。求数组最大、最小值函数框图程序：求平均值函数1. 完成上面的框图程序。使用While循环，且输出端口使用索引功能。其中：Array Max & Min函数：求数组最大、最小值。Mean函数：求平均值。2. 程序命名为Temperature Analysis.vi并存盘。【练习与思考】：在一个Chart中显示3条曲线，分别用红、绿、蓝3种颜色表示范围01、05和010的3个随机数。实验6-3 使用XY

29、 Graph显示图形目的：了解XY Graph节点的用法。功能描述：使用XY Graph控件显示两个同心圆，圆半径分别为5和10。前面板： (1) 前面板设计。 （2）自行设计后面板程序，实现上述功能。（3）保存为Use XY Graph.vi。 实验6-4 公式节点及图形显示目的：学习使用公式节点及图形显示。功能描述：编写计算以下等式的程序： y1=x3x2+5 y2=m*x+bx 的范围是010，输入m，b，y1和 y2用数组输出结果，并以图形方式显示。前面板：框图程序：完成上面的框图程序。保存为FormulaVI.vi。实验6-5 虚拟信号发生器目的：制作一个虚拟正弦波仿真信号发生器。功

30、能描述：该正弦波仿真信号发生器可产生正弦信号。指标如下： 频率范围：0 Hz100 Hz, 可选。 初始相位：0180，可选。 幅值：05.0 V，可选。前面板：框图程序： 调整不同数值输入，观察波形变化。文件保存为SinVI.vi。实验7 非连线的数据传递方式实验7-1 控制仿真1.功能描述简单模拟工业控制过程，以动画形式显示。2. 设计提示（1）前面板设计。Enum控件前面板上放置Enum控件，在该控件中输入4个选择项：准备、加水、加压和加热。该控件实际用来控制4个Case的选择，进而控制3个指示灯和水罐、压力表和温度计的自动加1调整。（2）后面板设计。左侧的顺序结构用来进行初始化工作，将

31、初值设置为0。右边从Case子框图见以下4图。（3）保存为Sim.vi。 实验7-2 数制变换及计数仿真1.功能描述模拟十进制数到二进制数的转换过程，以LED来模拟各个二进制位，并能以动画方式模拟计数的过程。选择手动方式时，将8个LED变成滑动条中数字的二进制（基数2）表示。例如，如果滑动条设置为数字10（在二进制中表示为=（23）+（21）， LED的1和3点亮，其他LED为熄灭。选择自动方式时，滑动条自动进行加1操作，实现0到255的循环计数；同时8个LED会实时显示滑动条数值所对应二进制数值。当滑动条大于255时，自动回0并重新由0开始计数。2. 设计提示（1）前面板设计。创建前面板，该

32、前面板具有1个开关控件、1个水平滑动条控件和8个LED指示器。显示滑动条的数字指示器，确保LED均匀分布并且排列在底部。【提示】可利用对象的复制功能完成8个LED并利用对象的对齐功能将其摆放整齐。将水平滑动条控件的数据精度设置位无符号8位整型（U8）类型，且数值范围为0，255。（2）后面板设计。部分程序框图如下：该框图只给出了“手动方式”时的程序框图，请补充完成最左边的case结构，实现“自动方式”的自动计数功能。（3）保存为LED.vi。 实验7-3 全局变量编程自行编写一个程序，用LabVIEW 的信号生成函数产生一个三角波并显示在Chart上。由另一个程序把它产生的三角波数据读出来并显

33、示在Chart上。调节两个程序运行的速度，观察对比两个波形的差异。其中，全局变量VI保存为Global.vi；产生三角波并写全局变量的VI保存为Writer.vi；读取全局变量并显示的VI保存为Reader.vi。实验8 文件操作实验8-1 文本文件操作1.功能描述用正弦函数产生100个幅值数据，并写入文本文件“c:a.txt”。要求数值间用两个空格分隔，且数据保留三位小数。2. 设计提示（1）前面板设计：（2）后面板设计：两个空格（3）运行程序，观察文本文件数据。（4）保存为TxtFile.vi。 实验8-2 电子表格文件操作1.功能描述用正弦函数产生100个幅值数据，并写入电子表格文件“c

34、:a.xls”。要求同时写入数据编号和数据。2. 设计提示（1）前面板设计。（2）后面板设计。（3）运行程序，观察文件数据。（4）保存为SpreadsheetFile.vi。 实验8-3 仿真温度数据的记录1.功能描述创建一个 VI，可以把温度数据以文本格式添加到某个文件中。该 VI 使用 For 循环产生温度数据，并将它们存储到一个文件中。在每个循环期间，都要把数据转换成字符串，添加一个逗号作为分隔符，并将字符串添加到文件中。2. 设计提示（1）前面板设计。包括一个数字式控制件和一个波形图。“数据点个数”控制对象指定了需要采集和写入文件的温度数据的数量。波形图表则用于显示温度曲线。将波形图表

35、的Y轴范围设置为70.0到90.0，X轴范围设置为0到20。（2）后面板设计。程序框图中使用了两个SubVI，说明如下：Digital Thermometer（Functions-Select a VI-LabVIEWactivity）返回一个模拟温度测量值（仿真）。Format Into String函数（Functions-String）将温度数据转换成字符串，并且在数据后面增加一个逗号。（3）在文件路径中输入一个合法文件路径，运行程序。运行结束后，观察文件内写入的数据。（4）保存为WriteFile.vi。 实验8-4 仿真温度数据的读取1.功能描述创建一个VI，可以从上一个练习中创建的

36、文件中读取数据，并把这些数据显示在一个波形图形中。必须按照数据保存的格式来读取它，因为原来是用字符串数据类型，把数据保存为 ASCII 格式，那么就必须用一个文件 I/O 函数把数据作为字符串读出。2. 设计提示（1）前面板设计。前面板中包括一个字符串显示对象String和一个波形图Waveform Graph。（2）后面板设计。程序框图中使用了两个SubVI，说明如下：Read Characters From File VI（Functions-File I/O）用于从文件中读取数据，以及输入字符串中的信息。如果没有指定路径名称，将出现一个文件对话框提示您输入文件名。Extract Numb

37、ers VI （LabVIEWExamplesGeneralstrings.llb）用于提取由逗号、分行符号、非数值字符等分隔开的数据组成的ASCII字符串，并将它们转换成数值数组。（3）运行程序,选择由(83)生成的数据记录文件，观察读取文件的结果。（4）保存为ReadFile.vi。 实验9 应用程序设计 实验9-1 构建简单的信号分析与处理系统自行完成教材P320322的程序，运行程序并分析结果。程序以Signal Process.vi文件名保存。实验9-2 频率响应函数与数字滤波实验目的： 掌握测试系统频率响应函数的方法，了解数字滤波的概念和各种数字滤波器的使用方法，了解各种数字滤波器

38、的频率响应特性。实验原理：1. 频率响应函数频率响应函数是描述测试系统动态特性的重要参数，通过频率响应函数进行频率分析也是进行数字滤波器设计的重要方法。频率响应函数是系统输出与输入的傅立叶变换之比LabVIEW的Frequency Response Function 函数根据上式计算频率响应函数。频率响应函数是复数，所以它返回两个参数，一个数组是频率响应函数的模Frequency Response Mag，即被测系统的幅频特性；另一个是频率响应函数的幅角Frequency Response Phase，即被测系统的相频特性。实验中用冲击函数作为系统的激励信号，用各种数字滤波器作为测试系统。冲击

39、函数具有无限宽广的频谱，用冲击函数作激励信号相当于对测试系统输入所有频率的信号，系统必然有对应的输出。用Frequency Response Function函数计算出系统输出与输入的傅立叶变换之比，就是系统的频率响应函数。2. 数字滤波滤波是信号处理的一项重要内容。广义的滤波是由被测试的信号中选取我们感兴趣的那一部分信号。因为测试中获取的信号往往含有多种频率成分，为了对信号的某一方面特性有更深的认识，或有利于对信号做进一步的分析和处理，需要将其中有用的频率成分提取出来，将其他频率成分衰减掉。实现这一功能的环节叫选频滤波器，通常简称为滤波器。数字滤波器的基本原理是基于模拟滤波器，它是将信号数字

40、化后，通过一定的算法，用程序实验滤波器的功能。如果滤波器只对它的输入数据进行处理，这种滤波器叫有限冲激响应FIR(Finite Impulse Response)滤波器。如果滤波器的操作不仅与它的输入数据有关，还与它的输出数据有关，这种滤波器叫无限冲激响应IIR(Infinite Impulse Response)滤波器。FIR滤波器设计简单，但是IIR滤波器效率更高。巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器都属于IIR滤波器。前面板：建议将x、y坐标都设置为自动AutoScale。巴特沃斯滤波器框图程序：切比雪夫滤波器程序中用到的节点主要有：l 冲激函数Impulse Pattern.vi，在Sign

41、al ProcessingSignal Generation模板下；l 巴特沃斯滤波器Butterworth Filter.vi和切比雪夫滤波器Chebyshev Filter.vi，都在Signal ProcessingFilters模板下；l 频率响应函数Frequency Response Function.vi，在Signal Processing Waveform Measurement模板下。冲激函数设置了采样数、幅值和延迟3个参数。数字滤波器的filer type参数指定滤波器的选频类型。必须设置高端截止频率参数high cutoff freg高于低端截止频率low cutoff freg；使用低通和高通滤波器时高端截止频率被忽略；低端截止频率不能小于等于0，不能大于采样率的1/2。阶次order是滤波器算式中的一个参数，阶次越高过渡带越窄，但是处理数据的时间越长。波纹参数的设置值要大于0。信号的采样率参数设置为常数10000。运行此程序，分别选择所有各种类型滤波器和不同的阶次，观察它们的频率响应特性。