基于LabWindows/CVI的虛擬儀器設計

第1章 緒論 
1.1 虛擬儀器概述 
1.1.1 虛擬儀器的基本概念 
1.1.2 虛擬儀器的構成及其分類 
1.1.3 虛擬儀器的設計方法 
1.2 虛擬儀器的發(fā)展及特點 
1.2.1 儀器的發(fā)展過程 
1.2.2 虛擬儀器的發(fā)展方向 
1.2.3 虛擬儀器的特點 
第2章 虛擬儀器開發(fā)語言LabWindows/CVI 
2.1 LabWindows/CVI簡介 
2.1.1 LabWindows/CVI軟件的特點 
2.1.2 如何安裝LabWindows/CVI 
2.1.3 LabWindows/CVI中對象編程的概念 
2.1.4 LabWindows/CVI下虛擬儀器軟件的組成 
2.1.5 用LabWindows/CVI設計虛擬儀器的步驟與方法 
2.2 LabWindows/CVI編程環(huán)境 
2.2.1 工程窗口 
2.2.2 用戶界面編輯窗口 
2.2.3 源代碼編輯窗口 
2.2.4 函數(shù)面板 
2.3 虛擬儀器設計示例—虛擬溫度顯示儀的設計與實現(xiàn) 
2.3.1 設計要求及目的 
2.3.2 實現(xiàn)原理 
2.3.3 設計步驟 
2.3.4 創(chuàng)建用戶界面 
2.3.5 程序代碼的設計 
2.3.6 保存工程文件并運行 
第3章 I/O接口設備的軟件驅動 
3.1 數(shù)據(jù)采集卡 
3.1.1 數(shù)據(jù)采集卡的組成 
3.1.2 數(shù)據(jù)采集卡的安裝 
3.1.3 數(shù)據(jù)采集卡參數(shù)設置 
3.1.4 I/O接口設備PCI-MIO-16E-4數(shù)據(jù)采集卡 
3.1.5 PCI-MIO-16E-4數(shù)據(jù)采集卡的安裝測試與參數(shù)設置 
3.2 PCI-MIO-16E-4數(shù)據(jù)采集卡應用示例 
3.2.1 數(shù)據(jù)采集演示儀 
3.2.2 正弦波信號發(fā)生器
3.3 非NI公司數(shù)據(jù)采集卡的應用 
第4章 LabWindows/CVI與MATLAB語言的接口 
4.1 MATLAB語言簡介
4.1.1 MATLAB環(huán)境介紹
4.1.2 向量與矩陣的生成與運算
4.1.3 MATLAB的繪圖功能 
4.1.4 在MATLAB環(huán)境下編譯自己的功能函數(shù)
4.2 LabWindows/CVI與MATLAB的接口原理與方法
4.3 在LabWindows/CVI中實現(xiàn)與MATLAB的混合編程示例
第5章 基于一般信號分析技術的虛擬儀器設計
5.1 相關基礎知識概述
5.1.1 SineWave( ) 正弦波產生函數(shù)的使用
5.1.2 Correlation( ) 相關計算函數(shù)的使用 
5.1.3 FFT( )快速傅里葉變換函數(shù)的使用
5.1.4 基于后向差分法的連續(xù)時間模擬濾波器等效數(shù)字濾波器的實現(xiàn) 
5.2 設計舉例[1]—虛擬正弦波掃頻信號發(fā)生器 
5.2.1 功能描述 
5.2.2 設計原理 
5.2.3 設計步驟 
5.3 設計舉例[2]—基于相關法的相位差計 
5.3.1 功能描述 
5.3.2 設計原理 
5.3.3 設計步驟 
5.4 設計舉例[3]—基于譜分析技術的虛擬相位差計 
5.4.1 功能描述 
5.4.2 設計原理 
5.4.3 設計步驟 
5.5 設計舉例[4]—基于數(shù)字濾波技術的虛擬頻率補償儀 
5.5.1 功能描述 
5.5.2 設計原理 
5.5.3 設計步驟 
第6章 基于相關偽隨機技術的虛擬儀器設計 
6.1 相關辨識的基礎知識 
6.1.1 系統(tǒng)數(shù)學模型的主要描述形式 
6.1.2 系統(tǒng)輸入輸出關系的卷積表述形式
6.1.3 由系統(tǒng)的沖激響應函數(shù)求系統(tǒng)的頻率特性
6.1.4 相關辨識法的優(yōu)點
6.2 偽隨機信號—相關辨識實際采用的激勵信號 
6.2.1 偽隨機信號的性質 
6.2.2 M序列偽隨機信號的產生 
6.2.3 Labwindows/CVI環(huán)境中M信號的產生 
6.3 設計舉例[1]和[2]—偽隨機相關辨識仿真儀 
6.3.1 例[1] — 一階系統(tǒng)辨識仿真儀 
6.3.2 例[2]—二階系統(tǒng)辨識仿真儀
6.4 設計舉例[3]—系統(tǒng)參數(shù)辨識實測儀
6.4.1 功能描述
6.4.2 設計原理
6.4.3 設計步驟 
6.4.4 系統(tǒng)參數(shù)辨識儀的性能檢驗 
6.4.5 小結 
第7章 基于神經網(wǎng)絡的虛擬儀器設計 
7.1 概述 
7.2 神經網(wǎng)絡基礎知識 
7.2.1 神經網(wǎng)絡結構 
7.2.2 神經元模型 
7.2.3 神經元作用函數(shù) 
7.2.4 BP神經網(wǎng)絡 
7.2.5 徑向基（RBF）神經網(wǎng)絡
7.3 MATLAB工具箱中的BP與RBF函數(shù) 
7.3.1 BP與RBF網(wǎng)絡創(chuàng)建函數(shù) 
7.3.2 網(wǎng)絡訓練函數(shù) 
7.3.3 網(wǎng)絡初始化函數(shù) 
7.3.4 網(wǎng)絡學習函數(shù) 
7.3.5 網(wǎng)絡仿真函數(shù)
7.4 設計舉例[1]—虛擬壓力傳感器溫度補償器
7.4.1 功能描述 
7.4.2 工作原理 
7.4.3 設計步驟 
7.5 設計舉例[2]—虛擬三組分氣體成分分析儀的設計 
7.5.1 功能描述 
7.5.2 工作原理 
7.5.3 設計步驟
7.5.4 設計小結
第8章 基于小波分析的虛擬儀器設計
8.1 小波分析基礎 
8.1.1 小波分析與短時傅里葉變換 
8.1.2 離散小波與小波對偶
8.1.3 小波級數(shù)
8.1.4 多分辨分析初步
8.1.5 正交小波
8.1.6 小波包分析 
8.2 MATLAB工具箱中小波分析函數(shù)
8.2.1 小波包函數(shù) 
8.3 設計舉例[1]—虛擬小波消噪儀 
8.3.1 小波消噪原理 
8.3.2 虛擬小波消噪儀設計 
8.4 設計舉例[2]—虛擬特征信號提取儀 
8.4.1 特征信號小波提取原理 
8.4.2 儀器功能 
8.4.3 儀器設計 
8.4.4 運行測試 
第9章 基于混沌技術的虛擬儀器設計 
9.1 概述 
9.2 混沌技術基礎知識 
9.2.1 基于Duffing方程實現(xiàn)頻率測量檢測原理 
9.2.2 基于Logist迭代方程產生白噪聲的原理 
9.3 設計舉例—基于Logist方程的虛擬白噪聲發(fā)生器
9.3.1 設計舉例[1]—基于Logist方程的虛擬白噪聲仿真儀
9.3.2 設計舉例[2]—基于Logist方程的虛擬簡易白噪聲發(fā)生器 
9.3.3 設計舉例[3]—基于Logist方程的虛擬白噪聲發(fā)生器及其性能評估儀 
9.4 設計舉例[1]——基于混沌技術的頻率仿真測試儀 
9.4.1 功能描述 
9.4.2 工作原理 
9.4.3 混沌精密頻率仿真測試儀的實現(xiàn)
9.4.4 性能校驗
9.5 設計舉例[2]——基于混沌技術的精密頻率實測儀
第10章 基于模糊理論的虛擬儀器設計 
10.1 模糊集合理論概述 
10.1.1 模糊集合的定義及其表示方法 
10.1.2 隸屬函數(shù)的確定方法及常用形式
10.1.3 模糊集合的基本運算
10.1.4 模糊關系的定義及合成
10.1.5 語言變量與模糊推理 
10.2 模糊傳感器系統(tǒng)
10.2.1 測量結果“符號化表示”的概念
10.2.2 模糊傳感器的基本概念和功能
10.2.3 模糊傳感器的結構
10.2.4 模糊傳感器語言描述的產生方法
10.2.5 模糊傳感器對測量環(huán)境的適應性 
10.2.6 模糊傳感器隸屬函數(shù)的訓練算法
10.3 設計舉例[1]—虛擬模糊熱點溫度分析儀
10.3.1 功能描述
10.3.2 工作原理
10.3.3 設計步驟
10.4 設計舉例[2]——高級虛擬模糊熱點溫度分析儀
10.4.1 功能描述
10.4.2 實現(xiàn)原理
10.4.3 設計步驟
第11章 網(wǎng)絡化虛擬智能傳感器系統(tǒng) 
11.1 網(wǎng)絡體系結構與協(xié)議 
11.1.1 網(wǎng)絡體系結構 
11.1.2 LabWindows/CVI中的主要協(xié)議 
11.1.3 DataSocket技術 
11.2 組建網(wǎng)絡化虛擬智能傳感器系統(tǒng)的模式
11.2.1 C/S模式
11.2.2 B/S模式
11.3 設計舉例[1]—網(wǎng)絡化虛擬正弦波發(fā)生器
11.3.1 設計原理
11.3.2 儀器功能描述 
11.3.3 儀器設計 
11.3.4 編譯運行
11.4 設計舉例[2]—基于C/S模式的遠程開關控制器的設計
11.4.1 系統(tǒng)的工作原理
11.4.2 儀器功能描述
11.4.3 儀器設計 
11.4.4 編譯運行 
參考文獻