基于LabVIEW的虚拟网络化信号发生器设计

李莉 杨文静 曾志

1 防化指挥工程学院二系核电子技术教研室 北京 102205

2 防化指挥工程学院14队 北京 102205

基于LabVIEW的虚拟网络化信号发生器设计

李莉1杨文静2曾志2

1 防化指挥工程学院二系核电子技术教研室 北京 102205

2 防化指挥工程学院14队 北京 102205

基于LabVIEW设计虚拟的网络化信号发生器，实现通过“服务器”端实时控制“客户端”产生不同的信号，在信号发生器的研制方面迈出新的一步。

虚拟仪器；LabVIEW；信号发生器

Author’s addressInstitute of Chemical Defence, Beijing, China 102205

虚拟仪器技术是计算机技术、现代测控技术和电子技术相互结合、渗透的产物[1]。目前，我国的高档台式仪器，如信号发生器等主要依赖进口。笔者认为，可采用虚拟仪器技术，仅采购适用的通用硬件，基于虚拟仪器软件平台，开发自己的高性价比仪器系统。

软件是整个系统的核心，本文将基于虚拟仪器软件开发语言LabVIEW，介绍虚拟网络化信号发生器设计。

1 LabVIEW技术介绍

美国国家仪器公司（NI）的虚拟仪器开发平台LabVIEW[2]（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是应用最为广泛的一种虚拟仪器开发环境。LabVIEW是基于图形化编程语言（即所谓G语言）的虚拟仪器开发环境，它不需文本代码就可编写一个完整的虚拟仪器。LabVIEW含丰富的子函数和库，具有数值计算、数据采集、信号处理以及文件读写等模块，基于LabVIEW的虚拟仪器程序还可在多种操作系统下运行。

2 网络化信号发生器的实现

信号发生器通常用于电子电路的性能或参数测量。传统信号发生器价格昂贵，操作复杂，不易开发、维护和升级。而使用基于LabVIEW开发的虚拟信号发生器，具有编程简单、直观、操作方便等特点。下面具体阐述基于LabVIEW的网络化信号发生器的实现方法。

2.1 功能描述

本设计包括两个部分：网络化信号发生器的服务器和网络化信号发生器的客户端。其中“服务器”可通过调节按钮来实时控制“客户端”产生不同的信号，如正弦波、方波、三角波以及不同的频率。“客户端”仅实现与“服务器”的通讯和波形显示。具体指标如下：频率范围在1～10 MHz之间，初始相位在0～180°之间，幅值在0～1.0 V之间，生成波形的总点数为128。

2.2 设计步骤

1）网络化信号发生器服务器的设计。

①前面板设计：4个旋钮型输入控件、3个波形选择器、频率显示、端口和2个指示器。网络化信号发生器服务器面板如图1所示。

②程序框图设计。分为3个模块：初始化模块（实现对数据发送、连接、退出，赋予初值“假”）、波形和频率控制模块、网络监听模块（使用“TCP侦听”对网络实时监听）。以上模块之间的连接需引用“空字符串”，还需添加错误处理对话框，以便对网络错误采取相应处理。网络化信号发生器服务器部分程序框图如图2所示。

2）网络化信号发生器客户端的设计。

①前面板设计。网络化信号发生器客户端前面板如图3所示。显示信号波形窗口用于显示产生的信号，并用数字显示控件显示当前频率值。接受命令显示灯显示接收到的初始命令，并通过指示灯显示命令是否符合规定。两个通信地址栏，地址栏为主机地址，是要与其建立连接的地址。该地址可为IP句点符号格式或主机名。此处键入与主服务器相同的通信端口2052。

②程序框图设计。数据读取部分通过While循环实时读取网络端发送的指令，如正确即送入接受命令，显示控件进行后续处理。数据解析部分包括2个子程序，用于分别将命令进行2次解析后得到的数据，并对数据进行格式转换，如命令正确与否判定结果、波形、频率。波形响应部分将最终得到的命令对应到相关控件，指示命令的正确性、3种波形的判定、频率的响应。错误处理部分，如获取的命令错误或有错误操作，首先关闭TCP并弹出对话框。网络化信号发生器客户端部分程序框图如图4所示。

3 结束语

按照网络化信号发生器要求，在LabVIEW平台上通过网络实现虚拟数字信号的产生和调控。可见，应用虚拟仪器设计开发系统操作简单，功能强大。对于电子实验室来说，可用虚拟仪器来替代价格昂贵的仪器[3]。相信在网络化和电子信息高速发展的21世纪，虚拟仪器将会有更加广阔的发展。

[1]袁渊,古军.虚拟仪器基础教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002

[2]陈锡辉,等.LabVIEW8.20程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2007

[3]侯国屏,等.LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计[M].北京:清华大学出版社,2005

[4]杨乐平,等.LabVIEW程序设计与应用[M].2版.北京:电子工业出版社,2005

Design of Virtual Netware Signal Generator based on LabVIEW

Li Li, Yang Wenjing, Zeng Zhi

According to the design of the virtual Netware signal generator based on the LabVIEW. It realized the function that the “server” can control the “client” to generate difference signal, we stepped forward on the research of the signal generator.

virtual instrument; LabVIEW; signal generator

TP311

B

1671-489X(2010)24-0092-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2010.24.092