虚拟仪器大作业实验内容

虚拟仪器大作业

时间：2013.11.19～ 2013.11.26

地点：医用电子技术实验中心（综合楼716）

基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计

现代医学表明，心电信号（ECG）含有临床诊断心血管疾病的大量信息，ECG的检测与分析在临床诊断中具有重要价值，是了解心脏的功能与状况、辅助诊断心血管疾病、评估各种治疗方法有效性的重要手段。

本次大作业利用具有直观图形化编程和强大数字信号处理功能的虚拟仪器编程语言LabVIEW作为开发平台，设计一个基于虚拟仪器的简单心电信号分析系统，该系统具有心电信号的读取，处理分析，波形显示、心率显示及报警，波形存储和回放等功能。

★基本要求：

1. 本次大作业所用原始信号是从MIT-BIH（Massachusettes Institute of Technology

and Beth Israel Hospital，美国麻省理工学院和波士顿贝丝以色列医院）心率数据库（https://www.360docs.net/doc/661091160.html,/physiobank/database/mitdb/）中选取心电信号作为实验分析的数据。设计的系统要求对原始心电信号进行读取、绘制出其时域波形，利用原始心电数据中的时间数据控制显示时间，并具有保存回放功能，同时具有心率过快或过缓报警提示功能。

2. 心电信号是微弱低频生理电信号，通常频率在0.05Hz～100Hz，幅值不超过

4mV，它通过安装在皮肤表面的电极来拾取。由于实际检测工况的非理想，在ECG 信号的采集过程中往往会受到工频噪声及电极极化等各种随机噪声的影响。噪声的存在降低了诊断的准确性。其中影响最大的是工频干扰和基线漂移噪声。因此，在ECG 信号检测过程中，如何抑制工频干扰和基线漂移等是必须解决的问题。要求选择并设计合适的滤波器，除去所给心电信号的工频干扰和基线漂移。

3. 检测心率：检测信号心电的R波，计算平均心率和实时心率（R-R波时间间隔

的倒数），并显示实时心率和平均心率。

4. 对任一路心电信号滤波前后的信号进行时域分析和频谱分析，分别显示出结

果。

★提高部分：

1. 由于原始信号数据并不是等间隔采样而得到的，而Labview中用数字滤波器处

理的数据要求等间隔的，由此需要对原始数据做一次线性插值处理，使其成为均匀数字信号，以便后面的信号进行频域谱分析。提示：根据原文件心电信号的特点，时间间隔设置成0.001s，采用一次线性插值。

2. 对所给的心电信号进行特征点的提取。各波时距的测量，P-R间期Q-T间期的

测量。能显示心电信号特征参数。

3. 使用Report Generation Toolkit for Microsoft Office 设计一个报表生成程序，

要求报表中显示标题栏，测试数据、和心电波形图，包含监测开始时间、结束时间、监测总时间长度、监测期间平均心率、心率最大值、心率最小值、监测期间实时心率的波形图。

4. 为了保护用户信息安全，登陆系统时要求设置用户登录模块。当用户运行程

序时，程序会自动弹出需要输入用户名和密码的口令信息对话框，输入不正确则不能进入运行状态，此外，还有相应的注册用户模块，删除用户模块，修改密码模块等。

说明:

1. 对上述基本要求为必须完成的，提高部分可以选择性实现，也可以进行拓展。

2. 合理美观简洁的排布用户前面板。界面要求友好、交互、生动、形象，体现

良好的程序用户交流界面。

3. 2013年12月3号提交：报告，VI程序源代码，操作使用说明，数据库中

选取的数据。

4. 大作业报告除按照以前的报告要求之外，需增加参考文献。

背景介绍：

一．心电图(Electrocardiography,ECG或者EKG)是一种记录心脏产生的生物电流的技术，记录的是电压随时间变化的曲线。临床医生可以利用心电图对患者的心脏状况进行评估，并做出进一步诊断。ECG记录是通过对若干电极(导联)感知到的生物电流进行采样获得的。图1中显示了典型的单周期心电图波形。

通常说来，记录的心电信号会被噪声和人为引入的伪影所污染，这些噪声和伪影在我们感兴趣的频段内，并且与心电信号本身有着相似的特性。为了从带有噪声的心电信号中提取出有用的信息，我们需要对原始的心电信号进行处理。

从功能上来说，心电信号的处理可以大致分为两个阶段：预处理和特征提取。预处理阶段消除和减少原始心电信号中的噪声，而特征提取阶段则从心电信号中提取诊断信息。

二．MIT 心电数据库介绍

1．M IT- B IH 心率失常数据库（MIT-BIH Arrhythmia Database是美国麻省理工学院（MIT）和波士顿贝丝以色列医院（BIH）合作进行心率失常的分析和研究，总结成的数据库，是世界上受到公认并广泛使用的标准心电数据库。数据库中的数据是通过将录制在磁带上的模拟信号进行模数转换后得到的数字信号,在存储时为了减少文件长度节省存储空间, 使用了自定义的格式, 而无法通过通用的方式去读取数据。心律失常数据库共有48 个病例，每个比例数据长30 分钟，总计约有116000 多个心拍，包含有正常心拍和各种异常心拍，内容丰富、完整，并且有医学专家对每个心拍作出的识别和标注。数据库中数据的采样率为360Hz，11 位采样精度，一个采样值占两个字节。每个病例记录都记录了两个导联的数据，各个病例的导联并不相同，而是根据实际情况选择的。其记录名为100~124 和200~234 的数字，其中一些数字未使用。记录名并不是文件名。每个数据由三个文件组成，分别是头文件（扩展名是.hea）、数据文件（扩展名为.dat）、注释文件（扩展名为.atr）。头文件详细说明了与它关联的数据文件的名字及其属性, 数据文件是以自定义的" 212"的格式按二进制存储的原始信号数据; 注释文件是记录心电诊断专家对信号分析的结果。数据文件, 即某一时刻的两道导联的数据,这些数据被压缩存放在三个字节中, 即第一道导联12位数据的低8位存在第一字节中, 高4位存在第二字节的前4位中; 第二道导联12位数据的低8位, 存在第三字节中, 高4位存在第二字节的后4位中(高4位包含符号)。

2．MIT-BIH ECG 心电数据的下载

（1）下载获取MIT-BIH的数据

从下面这个官方网址可以下载到所有48组MIT-BIH心电数据：

https://www.360docs.net/doc/661091160.html,/physiobank/database/mitdb/

下面这个链接是MIT-BIH数据库的详细说明和使用指南：

https://www.360docs.net/doc/661091160.html,/physiobank/database/html/mitdbdir/mitdbdir.htm

（2）MIT-BIH的数据格式

MIT为了节省文件长度和存储空间，使用了自定义的格式，所以没有通用的读取方式。

一个心电记录由三个部分组成：

①头文件[.hea]，存储方式ASCII码字符。

②数据文件[.dat]，按二进制存储，每三个字节存储两个数，一个数12bit。

③注释文件[.art]，按二进制存储，格式定义比较复杂。

LabVIEW练习题

LabVIEW 课程设计题目 LabVIEW 课程设计题目包括：“基础题”和“设计题”两大部分。未曾选修过“虚拟仪器技术”的同学仅需完成“基础题”部分；选修过“虚拟仪器技术”的同学在完成“基础题”部分内容的基础上，必须选做“设计题”之一内容。第一部分基础题（必做） 1、用LabVIEW 的基本运算函数编写以下算式的程序代码： () () 32 1.8 2.738112531782;635316831007625102257281÷?×++×+?+÷?×+ 2、利用摄氏温度与华氏温度的关系9/)32(5?=°°F C 编写一个程序，求华氏温度（F °）为,32°,64°,4°,6.98°,6°,104°,212°时的摄氏温度。 3、创建一个2行3列的二维数组控制件，为数组成员赋值如下： 00.600.500.400 .300.200.1 4、用数组创建函数创建一个二维数组显示件，成员为： 3 216542 165431654326 54321 编程将上述创建的数组转置为：

3 2162 1651 6546543 5432 4321 5、创建一个簇控制件，成员分别为字符型控制件姓名，数值型控制件学号，布尔型控制件注册。从这个簇控制件中提取出簇成员注册，显示在前面板上。 6、创建一个字符串显示件，程序运行后显示当前系统日期、时间和自己的班级、姓名。 7、将范围0—10的5个随机数转换为一个字符串显示在前面板上，要求保留2位小数，每个数之间用逗号分隔。 8、用for 循环产生4行100列二维数组，数组成员如下： 1，2，3 (100) 100，99，98 (1) 6，7，8 (105) 105，104，103 (6) 从这个数组中提取出2行50列的二维数组，成员如下： 50，49，48 (1) 56，57，58 (105) 将这两个数组用数组显示件显示在前面板上。 9、产生100个随机数，求其最小值和平均值。 10、程序开始运行后要求用户输入一个口令，口令正确时滑钮显示件显示一个 0—100的随机数，否则程序立即停止。

学用DRVI可重构虚拟仪器实验平台

实验一学用DRVI可重构虚拟仪器实验平台实验目地通过本实验让学生了解虚拟仪器地概念和基于组件地装配式软件设计方法,掌握用DRVI可重构虚拟仪器平台进行计算机测试系统设计地方法.b5E2RGbCAP DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介 1、概述 DRVI可重构虚拟仪器实验平台是华中科技大学何岭松教授工程组和深圳市德普施科技有限公司联合开发出地一种自主知识产权地新型装配架构地虚拟仪器,其设计思想是按照汽车和PC机地装配式生产模式,将计算机虚拟仪器测试系统分解为一个软件装配底盘和若干实现独立功能地软部件模块.然后,根据测量任务需求,用软体底盘把所需地软部件模块装配起来,形成一个满足特定需求地测试系统.当测试任务发生变化时,对软体底盘上装配地软部件模块进行重新组合和装配就可以快速调整为另一个新地测量系统.p1EanqFDPw DRVI地主体为一个带软件控制线和数据线地软主板,其上可插接软仪表盘、软信号发生器、软信号处理电路、软波形显示芯片等软件芯片组,并能与A/D卡、I/O卡等信号采集硬件进行组合与连接.直接在以软件总线为基础地面板上通过简单地可视化插/拔软件芯片和连线,就可以完成对仪器功能地裁减、重组和定制,快速搭建一个按应用需求定制地虚拟仪器测量系统.DXDiTa9E3d

图1、虚拟仪器软件总线结构图 2、软件安装和运行从光盘启动DRVI可重构虚拟仪器实验平台安装程序DRVISetup.exe(或从深圳市德普施科技有限公司网站下载该软件>,运行该安装程序后出现如下界面,按提示进行软件安装,分别填写用户名、单位,并设定软件工作路径等参数,直至出现结束画面为止.RTCrpUDGiT 安装完成后在WINDOWS桌面上出现图标,在程序组中出现DRVI,双击该图标就可以启动DRVI软件. 图2、DRVI软件安装界面

《虚拟仪器设计实验》实验二

实验二、程序结构的使用一、实验目的掌握条件结构、循环结构、移位寄存器、顺序结构的使用；二、实验内容设计使用循环结构、条件结构、顺序结构控制程序运行的虚拟仪器。具体内容如下：1．求一个数的平方根，当该数大于等于0时，输出开方结果；当该数小于0时，用弹出式对话框报告错误，同时输出错误代码-99999。 2．产生100个随机数并求其最小值和平均值。 3．用随机数（0-1）连续产生0~1的随机数,计算这些随机数平均值达到所用时间。三、实验步骤 1．求一个数的平方根启动LabVIEW，打开一个空白的VI。在前面板窗口适当位置放置一个数值型控制件和一个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为“x”和“sqrt(x)”。用编辑文本工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图所示前面板供参考。在框图程序窗口中，从函数模板上找到“大于等于”、“单按钮对话框”，“平方根”和“条件结构”并放置到适当位置，设计框图程序如图所示。用“姓名实验2-1”为文件名保存你所做工作，如：李红实验。输入x值，运行程序并记录程序运行结果。图虚拟仪器1的前面板

图虚拟仪器1的框图程序 2．产生100个随机数并求其最小值和平均值启动LabVIEW，打开一个空白的VI。在前面板窗口适当位置放置两个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为平均值和最小值。用自由“编辑文本”工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图所示前面板供参考。在框图程序窗口中从函数模板上找到“For 循环”并放置到适当位置，为记数端口连接一个32位整型数100；创建两个移位寄存器分别用来从一次循环向下一次循环传递当前最小值和当前随机数累加值；初始化移位寄存器即为移位寄存器左侧端口赋值，设置当前最小值移位寄存器初值为1，当前随机数累加值移位寄存器初值为0，所对应的程序框图如图所示。创建移位寄存器的方法是在循环的左边框或右边框上弹出快捷菜单，然后选择“添加移位寄存器”。在框图程序窗口中从函数模板上找到“最大值与最小值”、“除”、“加”、“随机数(0~1)函数”，设计框图程序如图所示。

虚拟仪器实验作业

石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验一练习1：分别利用for和while循环的移位寄存功能，用两种方法求0＋5＋10＋15…＋45＋50的值（等差数列的和）。

练习2：设计一评分程序，输入不同的分数会得到不同的评论，分数小于60，“不及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你没有通过考试”；分数在60～69之间，“及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“及格”；分数在70～79之间，“中等”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你考试通过了”；分数在80～89之间，“良好”指示灯会亮起来，同时显示字符串“成绩良好”；分数在90～99之间，“优秀”指示灯会亮起来，同时显示字符串“恭喜”；分数为100，“第一名”指示灯会亮起来，同时显示字符串“第一名”；如果输入为0～100以外的数字，会有错误提示，同时显示字符串“错误”。

石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验二练习3：用顺序结构实现数值匹配：输入1～100之间的任意1个整数，然后系统随机产生1～100之间的整数，直到和预先输入的整数一样，然后输出匹配的次数和匹配的时间。

练习100次累加，用累加值除以循环次数，求这些随机数的平均数。再用判断平均数是否在范围内，如果在此范围内则点亮指示灯，‘比较’子模板中的‘判定范围并强制转换’函数判断数的范围。

石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验三练习1：建立一个VI，产生一个包含20个随机数的数组，并输出它的第1，5，12，18个元素所组成的数组。

虚拟仪器实验三

虚拟仪器实验报告三专业年级机电113 姓名胡燕学号2011012579 成绩一、实验目的：学习掌握LabVIEW的程序结构，并对基本的结构：顺序结构、for循环，while循环、case结构、事件结构、使能结构、公式节点进行应用。二、实验内容： 1 顺序结构（Sequence Structure） 2 For循环 3 While循环 4 Case结构 5 事件结构（Event Structure） 6 使能结构 7 公式节点（Formula Node） 8 跟着实例学—模拟温度采集监测系统 9 完成课后习题三、实验步骤： 1 针对每种程序结构，首先学习程序结构的基本原理以及使用方法。 2 学习怎么在LabVIEW中建立该种程序结构 3 了解该种程序结构的数据基本传送类型 4 学习编写LabVIEW程序 5 完成该程序结构的练习题，加深对该种结构的应用 6完成课后题四、实验总结：本次上机实验主要学习了LabVIEW的程序结构，通过多程序结构的学习更加加深了对LabVIEW的兴趣，与其它软件对比，更加了解到LabVIEW 程序结构变成的简单以及实用性。本次主要学习顺序结构、for循环、while循环、case结构、事件结构、使能结构和公式节点的基本编程方法和原理，以及简单的应用。通过使用各个结构进行编程发现LabVIEW的实用性。老师演示各个例题时发现做题方法的多样性。通过本次编程也对LabVIEW的数据类型以及类型的基本变换更加深入的学习了本次实验接触到了更多的新知识，实验过程中遇到很多问题，但在老

师的指导下和同学的帮助下都把这些问题一一解决了。本次实验过后对虚拟仪器这门课程有更浓厚的兴趣了。五、实验作业： 1. 利用顺序结构和timing面板下的tick count VI，计算for循环1000000 次所需的时间。前面板贴图第0帧第一帧

虚拟仪器实验报告四[1]

虚拟仪器实验报告四专业年级电信081姓名李冬祥学号08808003成绩一、实验目的：LabVIEW中字符串、数组、簇和矩阵二、实验内容：LabVIEW基础学习三、实验步骤：启动LabVIEW，创建VI程序，在前面板（用户界面）和后面板（程序框图）中进行试验。三、实验结果：练习1：组合字符串练习2：字符串子集和数值的提取练习3：Build Text Express VI

练习4：用循环创建数组练习5：创建二维数组

练习6：多图区图形练习7：使用创建数组功能函数练习8：多态化练习

练习9：簇排序练习10：簇四、实验总结：通过本次实验通作业了解Labview中的字符串、数组、簇和矩阵的用法掌握字符串及其函数在编程中的应用、列表和表格中创建字符串、利用字符串的功能函数组合新的字符串，同时掌握了字符串格式的编辑和Build Text Express VI的建

立与配置。掌握数组的建立和初始化，以及数组之间的基本算术运算。掌握簇的创建及簇操作函数的应用及使用簇与子VI传递数据。五、实验作业： 1、为第3章的习题2连续温度采集监测添加报警信息，如下图所示，当报警发生时输出报警信息，例如“温度超限！当前温度78.23℃”，正常情况下输出空字符串。思路：用第三章的部分程序就可以实现。 2、对字符串进行加密，规则是每个字母后移5位，例如A变为F，b变为g，x 变为c，y变为d… 思路：按照字母表实现这一加密功能，程序如下图：

3、产生一个3×3的整数随机数数组，随机数在0到100之间，找出数组的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小，也可能没有鞍点。如下图。思路：按要求产生一个3×3的整数随机数数组，随机数在0到100之间，找出数组的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小，也可能没有鞍点。 4、利用簇模拟汽车控制，如右图所示，控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速，转速＝油门*100，档位控制时速,时速＝档位*40，油量随VI运行时间减少。思路：利用簇模拟汽车控制，如右图所示，控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速，转速＝油门*100，档位控制时速,时速＝档位*40，油量随VI运行时间减少。

虚拟仪器大作业实验报告

东南大学生物科学与医学工程学院虚拟仪器实验报告大作业实验名称：基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计专业：生物医学工程姓名：学号：同组人员：学号：实验室: 综合楼716 实验时间：2013/11/28 评定成绩：审阅教师：

目录一．实验目的二．实验内容基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计 1.实验要求和说明 2.程序设计流程图 3.程序各版块介绍说明 4.前面板的设计 5.调试过程 6.结果及分析三．实验收获及小结四．参考文献

一．实验目的现代医学表明，心电信号（ECG）含有临床诊断心血管疾病的大量信息，ECG的检测与分析在临床诊断中具有重要价值，是了解心脏的功能与状况、辅助诊断心血管疾病、评估各种治疗方法有效性的重要手段。本次大作业利用具有直观图形化编程和强大数字信号处理功能的虚拟仪器编程语言LabVIEW作为开发平台，设计一个基于虚拟仪器的简单心电信号分析系统，该系统具有心电信号的读取，处理分析，波形显示、心率显示及报警，波形存储和回放等功能。二．实验内容 1.实验内容及要求基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计 1. 本次大作业所用原始信号是从MIT-BIH（Massachusettes Institute of and Beth Israel Hospital，美国麻省理工学院和波士顿贝丝以色列医院）心率数据库（https://www.360docs.net/doc/661091160.html,/physiobank/database/mitdb/）中选取心电信号作为实验分析的数据。设计的系统要求对原始心电信号进行读取、绘制出其时域波形，利用原始心电数据中的时间数据控制显示时间，并具有保存回放功能，同时具有心率过快或过缓报警提示功能。 2. 心电信号是微弱低频生理电信号，通常频率在0.05Hz～100Hz，幅值不超过 4mV，它通过安装在皮肤表面的电极来拾取。由于实际检测工况的非理想，在ECG 信号的采集过程中往往会受到工频噪声及电极极化等各种随机噪声的影响。噪声的存在降低了诊断的准确性。其中影响最大的是工频干扰和基线漂移噪声。因此，在ECG 信号检测过程中，如何抑制工频干扰和基线漂移等是必须解决的问题。要求选择并设计合适的滤波器，除去所给心电信号的工频干扰和基线漂移。 3. 检测心率：检测信号心电的R波，计算平均心率和实时心率（R-R波时间间隔的倒数），并显示实时心率和平均心率。 4. 对任一路心电信号滤波前后的信号进行时域分析和频谱分析，分别显示出结果。

(完整word版)LabVIEW大作业

LabVIEW技术大作业题目：基于LabVIEW的巴特沃斯窗函数滤波器的设计学院：信息与通信工程学院专业：通信工程班级：通信081班学号：2008026121 姓名：王美玲

一、虚拟仪器及LabVIEW 的相关介绍虚拟仪器（virtual instrument ）是基于计算机的仪器。计算机与仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。这种结合有两种方式，一种方式是将计算机装入仪器，典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能日益强大以及体积的日益减小，这类仪器的功能也越来越强大，目前已经出现含有嵌入式系统的的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机，以通用计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器的功能。虚拟仪主要是这种方式。常见的虚拟仪器组建方案：二、虚拟仪器的特点（1）尽可能采用通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。（2）可以充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出强大的仪器。（3）用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统，其研究中涉及的基础理论主要是数据采集和数字信号处理。在这领域中使用比较广泛的计算机语言和开发环境就是美国NI 公司的LabVIEW 。三、LabVIEW 的简介 LabVIEW （laboratory virtual instruments engineering workbench ）是一种图形化的编程语言环境，它广泛的被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认是标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW 不仅提供了与遵从GPIB ，VXI ，RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能，还内置了支持TCP/IP ，ActiveX 等软件标准的数据库函数，而且其图形化的编程界面使编程变得生动有趣。LabVIEW 是一个功能强大且灵活的软件。以LabVIEW 为代表的图形化语言程序，又称为“G ”语言。使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。LabVIEW 尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终客户的开发工具，可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力，可以实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。利用LabVIEW ，可以产生独立运行的可执行文件。LabVIEW 的真正的32位编译器，像其他软件一样，LabVIEW 提供了Windows 、UNIX 、Linux 和Macintosh 等多种版本。四、基于LabVIEW 的巴特沃斯传函数滤波器的设计的系统原理介绍数字信号处理现在已经发展到各个领域都需要的程度，医学、军事、以及工业设计等方面都应用很广泛。在数字信号处理的理论基础上最重要的是滤波的功能。滤波器的种类有许多，根据幅频特性分为低通滤波、高通率波、带通滤波和带阻滤波根据信号不同可以分为数字滤波器和模拟滤波器。根据种类不同，有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、模拟滤波器和巴塞尔滤波器等。滤波器设计的理论和设计方法已经相当发展的相当成熟，而且有多种典型的模拟滤波器供我们选择，根据自己掌握的知识本次试验采用的是巴特沃斯滤波器，可以实现高通、低通、带通和带阻的滤波的功能。选择巴特沃斯被测对象信号调理数据采集卡数据处理虚拟仪器面板

实验五虚拟仪器实验报告

虚拟仪器实验报告实验五：程序结构（2）院（系）电子工程学院专业电子信息工程学生姓名陈鹤龄学生学号 1402014 27 指导教师余炜课程名称虚拟仪器

实验5 --1使用条件结构 1.实验目的：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”。在范围内时温度状态为“温度正常”。 2.设计步骤 1)前面板 1. 使用波形图标（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”。

2）框图程序 1.上图为不完整的程序框图，其中条件（Case）结构只给出了真（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e Temperature Control.vi ，并保存起来。实验5 - 2 使用顺序结构 1.实验目的：学习使用顺序结构(Sequence Structure)。用For 循环产生一个长度为1000000（1 百万）点的随机波形，并计算所用时间。2.设计步骤： 1）前面板

1. 使用波形图表（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”。 2）框图程序 1. 使用顺序结构实现，其中用时间计数器（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1）前面板 2）程序框图

虚拟仪器课程设计题目要求2016

一、数据采集与仪器控制类课题 1 基于热电偶温度传感器的温度测量系统卓景军（1）基于BNC 2120实验箱的热电偶温度传感器实现温度采集；（2）数据超上、下限报警和次数的分别统计；（3）参数设置需具有运行中可调功能；（4）数据可定时和定量（模式可选）存挡（txt和Excel格式，单文件存储），数据文件回放到数据表格和波形实时显示窗口；（5）测量过程可网上浏览。 2 基于声卡的声级计设计董秋怡（1）音频信号数据采集格式在面板上可选；数据采集速率在面板上可调；（2）采集的音频信号可显示在面板上；（3）参数设置需具有运行中可调功能；（4）测量输入音频信号的声级大小，以数据和曲线方式显示测量结果；（5）音频数据的多次记录和回放。 3 基于声卡的虚拟仪器示波器设计钟郑瑰（1）从声卡采集数据,并实时在面板上显示数据和波形曲线；（2）能分析测量数据（如平均值、波峰值、频率等）；（3）可以实时地调节示波器的各种输入参数（扫描速率、量程等）；（4）数据可以多次保存于数据文件中，并可回放数据文件中的数据波形；（5）测量过程可网上浏览（以单首歌曲为例） 4 基于声卡的声音信号分析仪刘嘉诚（1）数据采集格式和速率在面板上实时可调节；（2）能对采集到的声音信号进行平均值和功率谱等分析；（3）采集的数据定时和定量地多次写成磁盘文件（允许多文件或记录时间始末的单文件），并可以回放；（4）测量过程可网上浏览。 5 基于数据采集卡的虚拟仪器示波器设计孙铭涛（1）从DAQ6221卡（及BNC2120实验盒）采集（模拟信号）数据,并实时在面板上显示数据和波形曲线；（2）能分析测量数据（如平均值、波峰值、频率等）；（3）可以实时地调节示波器的各种输入参数（扫描速率、量程等）；（4）数据可以多次地随时保存和定时保存，可回放数据文件中的数据波形；（5）测量过程可网上浏览。_不做要求。 6 基于数据采集卡的信号分析仪李土权（1）数据采集速率和采样数在面板上可调节；（2）能对采集到的进行信号平均值、频率、幅度和功率谱等分析；（3）采集的数据定时和定量地多次写成磁盘文件，并可以回放；（4）数据可以多次地随时保存和定时保存，可回放数据文件中的数据波形；（5）测量过程可网上浏览。 7 信号发生器程序设计（1）函数信号发生器程序设计；（2）公式波形发生程序设计；（3）数据采集程序设计（验证信号输出的状况）。

虚拟仪器技术实验报告

成都理工大学工程技术学院虚拟仪器技术实验报告专业: 学号: 姓名: 2015年11月30日

1 正弦信号的发生及频率、相位的测量实验内容： ●设计一个双路正弦波发生器，其相位差可调。 ●设计一个频率计 ●设计一个相位计分两种情况测量频率和相位： ●不经过数据采集的仿真 ●经过数据采集〔数据采集卡为PCI9112〕频率和相位的测量至少有两种方法 ●FFT及其他信号处理方法 ●直接方法实验过程： 1、正弦波发生器，相位差可调双路正弦波发生器设计程序：

相位差的设计方法：可以令正弦2的相位为0，正弦1的相位可调，这样调节正弦1的相位，即为两正弦波的相位差。 2设计频率计、相位计方法一：直接读取从调节旋钮处直接读取数值，再显示出来。方法二：直接测量使用单频测量模块进行频率、相位的测量。方法为将模块直接接到输出信号的端子，即可读取测量值。方法三：利用FFT进行频率和相位的测量在频率谱和相位谱上可以直接读取正弦信号的主频和相位。也可通过FFT求得两正弦波的相位差。即对信号进行频谱分析，获得信号的想频特性，两信号的相位差即主频率处的相位差值，所以这一方法是针对单一频率信号的相位差。前面板如下：

程序框图： 2幅频特性的扫频测量一、实验目的 1、掌握BT3 D扫频仪的使用方法。 2、学会用扫频法测量放大电路的幅频特性、增益及带宽。二、工作原理放大电路的幅频特性，一般在中频段Ｋ中最大，而且基本上不随频率而变化。在中频段以外随着频率的升高或降低，放大倍数都将随之下降。一般规定放大电路的频率响应指标为3dB，即放大倍数下降到中频放大倍数的70.7%，相应的频率分别叫作下限频率和上限频率。上下限频率之间的频率范围称为放大电路的通频带，它是表征放大电路频率特性的主要指标之一。如果放大电路的性能很差，在放大电路工作频带内的放大倍数变化很大，则会产生严重的频率失真，相应的

虚拟仪器实验报告1

虚拟仪器实验报告姓名：肖阿德班级：测控0801 学号：118 时间：地点：电气院楼305 实验一VI程序的创建、编辑和调试 1.熟悉LabVIEW环境。新建一个VI，进行如下练习： ?任意放置几个控件在前面板，改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。 ?在VI前面板和后面板之间进行切换 ?并排排列前面板和后面板窗口 2.创建一个VI。发生一个值为0.0～1.0的随机数a，放大10倍后与某一常数b比较，若a>b，则指示灯亮。要求：①编程实现；②单步调试程序；③应用探针观察各数据流。 3.创建和调用子VI。创建一个子VI，子VI功能：输入3个参数后，求其和，再开方。编一个VI调用上述子VI。 4.编写一个VI求三个数的平均值。要求： ?对三个输入控件等间隔并右对齐。 ?添加注释。 ?分别用普通方式和高亮方式运行程序，体会数据流向。 ?单步执行一遍。 5.实验个人总结：前面板中控件的颜色、大小、名称等都可以在控件的属性中设置；其中颜色可以使用工具选版的”设置颜色”来设置，并且比在属性中设置更灵活、简便；探针设置后配合单步调试能清楚的展示程序运行的具体过程，便于明白程序和差错；创建子VI时，图标的选择最好有针对性和个性，如可以自行绘制图标，便于在调用图标时快速了解子VI的功能作用；

虚拟仪器实验报告姓名：肖阿德班级：测控0801 学号：118 时间：地点：电气院楼305 实验二数据操作 1、写一个VI判断两个数的大小，如右图所示：当A>B时，指示灯亮。 2. 写一个VI获取当前系统时间，并将其转换为字符串和浮点数。这在实际编程中会经常遇到。 3. 写一个温度监测器，如右图所示，当温度超过报警上限，而且开启报警时，报警灯点亮。温度值可以由随即数发生器产生。 4.给定任意x, 求如下表达式的值 5.实验个人总结：在获取系统时间的VI中，通过对格式化日期/时间字符串中的格式字符串的设置可选择需要输出的日期/时间的格式当一些控件要求的数据格式与当前的输入/输出数据格式不相符时，可通过相应的转换函数进行强制转换；在输入一些数学表达式时，注意一些特定的数学符号在LabVIEW中的规定表示法；

虚拟仪器实验3

实验三程序结构 1．用两种方式求连续生成的10个随机数的最小值。答：程序框图显示结果方法1 方法2 2．产生100个随机数，求其中的最大值，最小值和这100个数的平均值。答：程序框图显示结果3．分析下列两个程序的不同：答：第一个循环开始前读入数据，如3，之后产生100个15显示，循环过程中改变滑钮值对循环无影响；第二个循环过程中可随时改变，且在循环结束后输出波形。

4．分别利用for循环的移位寄存功能和反馈节点两种方法求0＋5＋10＋15…＋45＋50的值（等差数列的和）。答：位移寄存器法反馈节点法结果显示 5．用while循环结构产生随机数，画出当前随机数的波形以及当前值和前一次随机数的平均值的波形。答：程序框图波形显示图 6．创建一个VI，实现对按钮状态的指示和按钮“按下”持续时间简单计算功能，按下按钮时，对应的指示灯亮，对应的数字量显示控件中开始计时。松开

按钮时，指示灯灭，计时停止。答：程序框图显示结果 7．温度报警程序，当温度值大于30则报警，小于-25则退出运行状态。答：程序框图显示结果 8．建立一个布尔按钮以及一个字符串显示控件，要求当按钮被按下时，显示“按钮被按下”，当按钮被松开时，显示“按钮被松开”。答：程序框图显示结果 9．建立一个枚举控件，其内容为张三，李四，王五三位先生，要求当枚举控件显示“张三”时，输出“张三在这里”；同理，当枚举控件显示“李四”，“王五”时输出“李四在这里”和“王五在这里”。答：

程序框图结果显示 10．设计一评分程序，输入不同的分数会得到不同的评论，分数小于60，“警告”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你没有通过测试！”；分数在60～99之间，“通过”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你测试通过了！”；分数为100，“恭喜”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你是第一名！”；如果输入为0～100以外的数字，会有错误提示，同时显示字符串“错误！”。答：程序框图

虚拟仪器LABVIEW大作业

LABVIEW回声探测器实验作业安徽工业大学电气信息学院自动化093

回声探测器 LabVIEW是由美国国家仪器公司创立的功能强大而又灵活的仪

器和分析软件应用开发工具。它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机语言。在以PC为基础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅此次于C++/C语言。LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件，LabVIEW使用的编程语言是G语言。G语言用图表表示函数，用连线表示数据流向。这次编程所用的是较新版本的LabVIEW 8.5。一.设计目的：该实验基于labview8.5虚拟平台，使用图形语言编程，由回声发生器子VI产生回声信号，通过回声探测器进行探测分析。本实例利用两个波形图来分别显示回声信号和回声探测信号，并对这两个信号进行比对分析。本实验设计主要内容包括三个部分：回声产生部分，回声探测部分，和结果显示部分。回声探测器实例的前面板如图1：

图1 1.程序框图主要功能模块介绍：如图2回声探测器实例的程序框图主要有四个功能模块组成，分别为回声产生子Vi功能模块，回声探测功能模块，结果显示功能模块，While循环功能模块，下面对每个功能块实现的具体处理功能和任务进行详细介绍。图2 1>.回声产生子VI功能模块回声产生子VI功能模块用来产生回声信号，此子VI命名为回声产生器.vi，图3给出了回声产生子VI功能图

回声信号图3 该子Vi主要用来产生回声信号，可将该模块产生的信号输入相应的波形图和回声探测功能模块中。另外，该子VI可以通过改变输入控件的参数来产生不同的信号。 2>.回声探测功能模块回声探测功能模块的功能是通过“快速希尔伯特变换”，“实部虚部至极坐标转换”和“自然对数”等一系列函数节点的运算，将回声产生子VI功能模块产生的回声信号信息特征探测出来，“快速希尔伯特变换”函数变换是在FFT函数进行傅立叶变换的基础上执行离散希尔伯特变换的。其调用路径是“函数——信号处理——变换——快速希尔伯特变换”。 “实部虚部至极坐标转换”函数是将一复数坐标的直角坐标形式转换成极坐标形式，本例利用该函数将两个直角坐标系的数组转换为极坐标形式，其调用路径是“函数——编程——数值——复数——实部虚部至极坐标转换”。 “自然对数”函数是计算输入数值的自然对数值，其调用路径是

虚拟仪器实验报告一

虚拟仪器实验报告一一、实验目的： LabVIEW编程软件入门学习二、实验内容： 1.利用局部变量写一个计数器，每当VI运行一次计数器就加一。当VI关闭后重新打开时，计数器清零。 2.写一个温度监测器，如图所示，当温度超过报警上限，而且开启报警时，报警灯点亮。温度值可以由随即数发生器产生。 3创建一个VI，比较两个数，如果一个数不大于另一个数，则点亮指示灯。

4产生一个值为0.0～100.0之间的随机数，然后除以一个在程序前面板中输入的数。当输入的数值为零时，前面板上放置的指示灯点亮，提示除法无效。 5.比较前面板中输入的三个数，并输出其中最大值。 6.在前面板输入一个三位整数，将其百位数值和个位数值对调后在前面板输出此新数。

7.输入一个自然数n ，求1~n 之间的所有自然数之和。 8.生成10～20之间随机数，并将每次生成的随机数组成的曲线显示在波形图表中。 10. 用LabVIEW 的基本运算函数编写以下算式的程序代码。 28572100768310225631563+?-+-÷+?25317813817.28.132++?-÷

11.利用华氏温度与摄氏温度的关系：华氏度＝9×摄氏度/5+32编写一个程序，求摄氏温度为32、0、-15时的华氏温度。 12.输入一个数，判断其能否同时被3和5整除。 13.从键盘输入一个大写字母，要求改用小写字母输出。 14.输入一个数，判断这个数是否在10~100之间。

15.输入一个数，若此数大于0，则输出1，若此数小于0，则输出-1，若此数等于0，则输出0。 16.设圆半径为r=1.5，圆柱高h=3，求圆周长，圆面积，圆球表面积，圆球体积，圆柱体积。 17.输入三角形的三边长，求三角形的面积。

虚拟仪器大作业备选题目

大作业备选题目 1、成绩统计：自动产生3门课程的30个学生的成绩，分别统计不及格，60~69，70~79，80~89，90~100的学生人数，及平均分，以文本形式显示各门课程的考试情况。最后以文本或EXEL文件形式存盘保存。（较易） 2、①产生20个周期的振幅可变（振幅范围为0~10）的正弦信号在波形图表中显示出来，并存入二进制文件中。要求每次运行波形图表重新显示。 ②从刚存入的二进制文件中将数据读取出来并在波形图中显示出来，统计振幅绝对值为0~4、4~8、8~10的正弦信号出现的次数。（本题自己编写峰值检测算法的得分会较高） 3、设计虚拟水、电、煤气计量系统，假设三个卡上各已存现金100元。要求（以水表为例）：按键按下开始计量用水量和用水时间，按键断开，显示用水量和金额及剩余金额，当剩余金额不足5元时显示报警闪烁。并以文本形式存储用水记录。1000个脉冲为1吨，每吨1元钱。100个脉冲1度电，0.52元，煤气200个脉冲1升，1.6元/升。 4、设计虚拟加油站，开关按下开始计量，并实时显示流量，开关断开后显示总流量和金额；显示当前库存，当库存小于100升时库存显示报警闪烁。设计90#、93#、0#和柴油四个加油机。脉冲当量设定为300（假设每300个脉冲为1升），各种油品单价按时价计算，假设各油品库存都以10000升开始 5、设计虚拟上课打铃系统，上课时间50分钟，课间10分钟，大课间20分钟。上课与下课铃用不同的指示灯表示，响铃40秒；每天按10节课打铃（五一之后下午从2：30分开始，但9-10节课的上课时间不变）。其它时间前面板显示当前时间（年月日时分秒和星期）。 6、设计一个虚拟计算器，无计算时显示时间，计算器最少具备加、减、乘、除、平方、开方等功能。 7、设计一个十进制和二进制相互转换的计算器（包括小数部分的转换） 8、设计一个十进制和十六进制相互转换的计算器（包括小数部分的转换） 9、设计一个十六进制和二进制相互转换的计算器（包括小数部分的转换） 10、产生一个含若干个周期的幅值为1正弦波形，要求每隔10个点产生一个幅值为±1的毛刺（毛刺的正负为随机出现），分别编写含7个数据的滑动滤波算

本科毕业设计---基于labview的自动测试系统实验平台

编号：毕业设计说明书题目：基于LabVIEW的自动测试系统实验平台院（系）：电子工程与自动化学院专业：测控技术与仪器学生姓名：彭彪学号：0600820322 指导教师：殷贤华职称：讲师题目类型：理论研究√实验研究工程设计工程技术研究软件开发 2010年5月14日

随着科学技术的发展，对电子测量与仪器的要求越来越高。自动测试系统孕育而生，发展非常迅速。“自动测试系统课程”是测控技术与仪器专业的主干课程，自动测试系统实验包括自动测试系统软件开发和组建，这对理论学习非常重要。开发基于局域网的自动测试系统实验平台，终端共享实验设备，节约实验成本，提高实验效率。根据自动测试系统课程的实验项目的需要，在对图形化软件开发工具LabVIEW以及用VISA为底层工具开发的虚拟仪器驱动程序进行深入研究的基础上，设计了基于LabVIEW的自动测试系统实验平台。它由硬件系统和测试软件组成，硬件系统由计算机、网关、GPIB仪器、VXI机箱及仪器模块和多功能实验板组成，测试软件包括虚拟任意波形发生器、虚拟示波器、虚拟万用表以及各实验项目测试程序。多功能实验板作为测试对象，可以根据各个实验项目的不同要求灵活设置。该实验平台可以完成对交直流电压电流信号、电阻、幅值、频率、周期、相位等基本参量的测量，满足自动测试系统实验项目的要求。通过测试验证，达到了预期设计目标，可以应用到自动测试系统实验当中。关键词：仪器驱动程序；虚拟仪器；实验平台

With the development of science and technology, the requirements of Electronic Measurement and Instruments is been more and more important, thus the Automatic Test System is emerged and is developing rapidly. Automatic Test System（ATS）is the main course in the major of measurement&control technology and instrumentation. The experiment of ATS includes software development&formation and is of great importance to theoretical study. The ATS experimental platform is based on Local area network, which makes equipments be shared in the terminal. In addition, the ATS experimental platform also saves the experiment cost as well as improves the efficiency. To meet the needs of the experiment item of A TS，the ATS experimental platform is designed，based on the study of LabVIEW which is a kind of graphical tools and virtual instrument driver which is developed by VISA. It consists of hardware system and test software. The hardware system includes computer, gateway, GPIB instruments, VXI box & module and multi-functional Panel. The test software consists of virtual profile generator, virtual oscilloscope, virtual multimeter and some lab tests programs. As the tested objects, the multi-functional experimental board can be seted flexibly on the basis of different requirements. This platform accomplish measurements of AC or DC voltage, resistance, amplitude, frequency, cycle, phase and other basic parameters as well as experiment item. The test results show that it achieve the expected goals and can be applied to the Automatic Test System experiment. Key words：Instrument Driver ; Virtual Instrument ; Experimental Platform

虚拟仪器在物理实验中的应用实验报告

实验二十九虚拟仪器在物理实验中的应用物理学院130061311 二下六组3号 2015.4.9 一．实验目的 1.了解虚拟仪器的概念 2.了解图形化编程语言LabVIEW，学习简单的LabVIEW编程 3.完成伏安法测电阻的虚拟仪器设计二．仪器用具计算机(含操作系统)，LabVIEW软件，数据采集卡，电阻箱(用作标准电阻)，导线，开关，待测电阻，二极管。三．实验原理虚拟仪器的硬件系统由PC机和数据采集卡(DAQ卡)组成.数据采集卡(DAQ卡)包括多路开关、放大器、采样/保持器、习D转换器以及其他有关电路组成.这些部分共同配合完成对信号数据的采集、放大以及模/数转换任务。本实验中利用接口卡的一个通道为整个测量电路供电，利用两个输人通道分别测量总电压和标准电阻上的电压;利用测量得到的电压数值和标准电阻数值就可以得到电路中的电流以及待测电阻上的电压.在程序控制下，电路电压由OV开始逐渐增加到5V，电压每改变一次测量获得一组电压电流值，最后得到一个数组，经过线性拟合后就可以得到待测电阻值。测量原理如图：四．实验内容 1.初步熟悉LabVIEW 整个软件分为前面板和程序框图两部分。前面板可以加入开关，旋钮各种控件和各种显示元件；在前面板添加的元件相应的子端

和图标会出现在程序框图上，可以在程序框图进实验编辑，另外，在程序框图内还有可控选择的大量函数模块以及各种实现程序的功能，例如循环，数字运算，比较，以及各种公式等。 2.创建一个模拟温度测量程序前面板：开关（用于控制显示摄氏度/华氏度），温度计，温度值程序框图：放入Demo V oltage Read 子程序，设计用开关切换摄氏/华氏度的逻辑程序，使温度计和温度值按需显示。 3.用虚拟仪器测量伏安特性 1）编写程序前面板：放入一个用于设置设备号的控制数、一个设定标准电阻值的控制数、一个用于设定测量间隔的控制数和一个显示测量电阻值的显示数。放人三个控制字符串，将名字分别改成“供电电压通道”、“测量总电压通道”、“测量电流通道”.分别用于设置输出输人的通道。放上一个Express XY Graph，将名字改成“电阻的伏安曲线图”，并将纵坐标和横坐标分别改成“电压(V)”和“电流(A); 加人一个二维数组，把名字改成“数据”，用于显示测量的电压和电流。放人一个开关，用于控制程序进程. 程序框图：设计一个循环程序，让程序不断改变电压，每次改变0.25V测20组电流电压数据，每次改变之后都使程序等待1s后测量，测量20组后循环停止，并画出电阻的伏安特性曲线图，计算出电阻R（斜率）。 2）连接口卡和外部电路 3）运行程序，记录结果，保存并退出五．思考题 1.虚拟仪器与传统仪器有什么区别传统仪器：数据显示形式单一，数据处理功能比较简单，不容易按需改装，不能共享数