摘 要摘 要《信号与系统》是通信专业重要的课程，课程的内容偏理论化，所学的内容很抽象，所以在学习的时候会感觉比较吃力。在学习这一门理论课程时为了能够更好地理解，在教学中安排实验就显得很有必要。但是传统的实验实验室仪器会出现各种的问题，比如仪器的数量远远少于学生的人数，而且传统实验室的仪器比较老旧没有跟上科技的发展，所以本文要介绍一种虚拟仪器Labview。虚拟仪器是一种图形化的编程语言,用于测量控制和信号处理,图形化很直观，易于理解并且具有很好的数据处理能力等特征,可以支持多种硬件平台。在高校符合信号与系统实验教学的要求,已经被用于国内外的一些学院和大学。有助于学生对基础理论课的学习，并提高实验和工程的实际能力，因此制作一个基于虚拟仪器的教学实验系统，是很有意义的。本文以虚拟设备的概念，背景以及意义的简介为基础，结合国内外研究状况的趋势，对信号与系统课程的各个章重点实验模块的Labview仿真实验进行了设计。本论文主要完成了信号的产生，信号的基本运算，连续系统时域响应，时域卷积，快速傅里叶变换，连续系统频域分析，基于FFT求功率谱，信号抽样等具体实验；最后进行了课程网页制作，用Labview的web发布功能生成html网页文件，用Flash MX软件制作信号动画，再用Dreamweaver MX将动画插入到实验系统的网页。经过测试验证了仿真实验的有效性。关键词Labview；信号与系统仿真；信号抽样；频域分析
目录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2国内外研究现状 2
1.2.1国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 2
1.3研究意义 3
1.4论文章节安排 3
第二章 基于LABVIEW的实验系统设计 5
2.1 任务分析 5
2.1.1仿真实验任务分析与设计 5
2.1.2课程简介网页设计分析 5
2.2 LABVIEW介绍 5
2.3 FLASH软件介绍 8
2.4 DREAMWEAVER软件介绍 9
第三章 仿真实验原理 12
3.1信号的产生及基本运算 12
3.2信号的时域分析 13
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3.2.1时域卷积 14
3.2.2 连续时间系统的时域响应 14
3.3信号的频域分析 14
3.3.1快速傅里叶变换 15
3.3.2 连续时间系统的频域分析 16
3.3.3基于FFT求功率谱 16
3.4信号的抽样 16
第四章 实验仿真工具功能分析 20
4.1具体功能介绍 20
4.2制作课程简介网页 24
第五章 基于LABVIEW的“信号与系统”实验的实现 25
5.1信号的产生及基本运算 26
5.1.1连续信号的产生 26
5.1.2连续周期三角波形的生成 27
5.1.3连续信号的基本运算 27
5.1.4产生离散数字序列 31
5.2信号的时域分析 32
5.2.1时域卷积 32
5.2.2连续时间系统的时域响应 33
5.3信号的频域分析 34
5.3.1单一频率正弦信号的快速傅里叶变换 34
5.3.2叠加了高频噪声的正弦信号的FFT 35
5.3.3连续时间系统的频域分析 36
5.3.5基于FFT求功率谱 38
5.4信号的抽样 39
5.5课程简介网页的实现 41
5.5.1定位网站的主题和名称 41
5.5.2 CI形象的设计 42
5.5.3确定网站的栏目 43
5.6 本章总结 43
结 论 45
致 谢 46
参考文献 47
第一章 绪论
1.1课题背景
本文设计基于Labview的信号与系统实验系统教学的平台，随着计算机技术和信号处理技术的快速发展，以及教学实验室硬件和软件的升级，为了加强学生对理论知识的理解，提高实际工程应用能力。[1]美国国家仪器公司开发的Labview软件平台的虚拟仪器实验教学系统可以带来很大的教学帮助，它在信号处理、自动控制实验教学方面有很大的优点。本文的基本知识包括：信号与系统、信号生成变换、Labview编程以及信号实验[2]。
随着计算机的发展，现代计算机的功能越来越强大，实验仪器和计算机的结合已成为一个重要的的趋势。根据实际实验仪器的数据需要进行采集的系统就是所谓的虚拟仪器系统。信号处理的基本理论和分析涉及计算机数据信号。在这方面，一个最常用的语言就是Labview。[3]Labview是用图形化形式来表示应用程序的语言。现在很多学校在实验教学仪器上没有跟上现代工程的实际需求，而虚拟仪器工具它彻底改变了过去实验设备落后不足的问题。特别是，大学的实验技术发展促使每一所学校需要把教育实验设备升级，但是学校并无法实现太多的传统实验仪器设备的更新，因为成本太高。虚拟仪器具有多个层，变化多，并且可以自己创作面板的优势，但是传统仪器是不可能改变的。
而且虚拟仪器具有强大的信号处理能力，这也是传统仪器不能和虚拟仪器比拟的原因之一。因为大量的资源在计算机里可以被虚拟仪器使用，所以在计算、分析、处理、显示和输出的信号的时候也很灵活。Labview可以按照用户的需求，设置虚拟仪器的各个功能指标，但是传统的仪器设计完成以后，就基本上不能改变。虚拟仪器强大的接口总线以及它的开放、标准，因此相应的应用软件可以很好地支持数据采集和接口控制。由于可以与电脑结合，从而可以灵活与网络以及网络的其他设备进行相互连接。而且Labview开发周期短，需要的成本也比较低，维修也比较方便，方便进行集成应用。和传统的实验室仪器相比较，Labview拥有以下几个优点：可以扩展，性能好，缩短开发周期。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
虚拟仪器在国外发展速度很快。在美国以NI仪器公司为代表，很多公司已经推出了基于虚拟仪器技术的商用产品。近年来，虚拟仪器广泛运用的国家已经开始开发了许多软件开发平台，并为用户提供了虚拟仪器的开发平台，可以使用适合自己的设置。虚拟仪器软件开发中最具有影响力的就是美国NI公司的Labview软件。Labview软件的图形程序是非常有用的软件开发工具。[4]Labview被很多熟悉C语言的开发人员作为设计Windows环境下软件开发的标准。在美国除了上述软件以外，还有许多软件开发的软件，比如HPTIG和HP –VEE软件是美国HP公司开发的，并在国际上被承认的优秀虚拟仪器开发软件。虚拟仪器软件开发的总线包括今天的通用接口总线GPIB。虚拟仪器可以适应软件开发和硬件的要求而灵活设置各种复杂程度不同的虚拟仪器自动控制系统。虚拟乐器制造商开发扩展了很多功能。在测量结果的数据处理和转换，其表现形式也很多。建立了多样性的数据处理分析软件库和先进开发工具（如频谱分析、时域和频域分析、信号产生、数字滤波器、快速傅里叶变换、信号采集和等）。

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