瑞利-拉曼-米氏激光雷达光学接收和信号检测设计

研制了一台探测大气温度、气溶胶、卷云的瑞利-拉曼-米氏激光雷达(RRML),介绍了激光雷达的设计方法,基于单片机实现了光电倍增管门控电路.通过数值模拟计算大气后向散射回波信号,分析仿真信号的特征,作为激光雷达设计的参考.通过设计合理的接收光路,采用极高灵敏度的R4632光电倍增管以及微弱信号光子计数技术,提高瑞利和拉曼微弱信号的信噪比(SNR).为了实现瑞利-拉曼-米氏激光雷达对大气气溶胶和卷云的联合探测,532 am回波信号采取高低分层技术,通过对气溶胶和卷云的回波光加衰减和探测器门控两种手段相结合,保证了R4632光电培增管极高的灵敏度探测器对大气气溶胶和高层卷云回波信号的线性检测,从而实现一台激光雷达对大气温度、气溶胶和卷云的探测.试验表明,信号检测单元的设计满足测量精度的要求.     

测风激光雷达的软件设计

介绍了多普勒测风激光雷达运行控制的设计与实现,包含对激光器、二维光束扫描单元、双Fabry-Perot标准具和光子计数卡的控制.运行控制软件采用Microsoft Visual Basic 6.0语言编写,界面简洁,操作方便,实现了多普勒测风激光雷达系统的长时间无人看守连续工作.     

基于LabVIEW的半实物虚拟仿真实验平台

针对目前教学仪器昂贵,实验仪器设备紧张的情况,本文设计并制作了基于LabVIEW的半实物虚拟仿真实验平台.硬件系统以MSP430单片机为主控单元,设计了无刷直流电机信号采集模块、输出驱动模块和温度监测模块.软件系统包含MSP430单片机测控程序和基于LabVIEW的虚拟仪器应用程序.系统能够完成无刷直流电机相关的测试、测量和控制.实验结果表明:系统工作稳定,误差在设计允许范围内.     

基于虚拟仪器的锁相放大设计

LabVIEW是当今最为流行的虚拟仪器开发平台,本文详细介绍了基于LabVIEW的锁相放大器设计过程.研制了一台L-I-100型光信号锁相检测实验仪,并应用在实验室和实际的微弱光信号检测中,测量精度达到了纳伏级.     

基于虚拟仪器的超声波电机信号源及其应用

利用LabVIEW进行虚拟仪器开发,设计一种"软"信号发生器。此信号发生器可以方便输出正弦波、方波和指数波等各种不同波形的信号,输出信号的频率和幅值等参数可通过前面板控制。用这种信号发生器作为超声波电机的信号源产生所需的信号来研究超声波电机的特性。在此基础上构建了基于虚拟仪器的超声波电机控制系统。实验表明,这种信号源效果良好且方便。     

复杂环境下激光雷达信号的模式识别研究

为了解决当前激光雷达信号出现错误识别结果概率高的难题,设计了一种复杂环境下激光雷达信号的模式识别技术。首先将激光雷达信号识别看作为是模式识别中的一个多分类问题,然后从信号提取分类特征,最后引入模式识别技术对激光雷达信号进行建模与识别,并在Matlab 2017平台上进行了激光雷达信号识别仿真实验,结果表明,激光雷达信号正确识别率超过92%,激光雷达信号识别的时间缩短为11. 87 ms,识别整体效果明显好于传统方法,具有十分广泛的应用前景。     

外差成像激光雷达电子跟踪器半实物仿真平台设计与实现

为检验与评估激光雷达系统组成模块及器件的性能指标及各个模块及器件协同工作系统效率,建立了外差成像激光雷达电子跟踪器半实物仿真平台。在虚拟设计思想指导下,采用半实物仿真模式设计电子跟踪器仿真平台,并根据激光雷达方程将电子跟踪器仿真平台模块化。基于朗伯散射理论建立了仿真目标场景库模块;基于激光束空间分布理论建立了信号模拟器模块;基于微弱信号检测理论建立了中放模块、数据采集逻辑控制模块和成像及数据分析模块。将五大模块系统集成构成电子跟踪器半实物仿真平台,并进行联调实验评估模块协同工作系统效率;应用中频放大器代替中放模块进行真实器件性能指标评估实验。实验结果表明,电子跟踪器半实物仿真平台能够重现成像激光雷达工作过程,可分析各个模块协同工作效率;能够评估激光雷达组成器件性能指标,并根据具体应用需求给出分析结果,为激光雷达系统组成模块及器件的性能指标评估提供了一种可靠的分析手段。     

基于虚拟仪器的圆盘式电流变传动机构的检测与控制系统

圆盘式电流变传动机构是电流变技术在传动机械学中的一项应用,它具有响应速度快、能实现无级调节和易于计算机控制等优点。本文采用虚拟仪器建立该机构的检测和控制系统。本文采用虚拟仪器建立该机构的检测和控制系统,利用数据采集板PCI-MIO-16E-1、动态信号分析仪、动作控制PCI-Flexmotion-6C、UMI端子和开发平台LabViEW等工具进行信号检测和榻机控制,通过采集数据、合理分析来选择有效的控制算法,达到对机构准确快速控制的目的。在计算机的软控制之下,机构在工作时具有良好的动态性能。     

基于虚拟仪器技术的程控锁相放大器设计

基于LabWindows/CVI 5 .0虚拟仪器设计平台 ,采用PC和LIA MV 15 0锁相放大器模拟以及自行设计的数据采集卡 ,研制了一种用于微弱信号检测的具有测试参数自动调整功能的程控锁相放大器。文章介绍了该虚拟仪器的结构及硬件软件设计方法。     

PXI数字I/O数据传输的实现

虚拟仪器技术将仪器功能分为输入、输出和数据处理3个模块,通过PXI(compact PCI bus extensions for instrumentation)等总线平台来建立系统.因此,理论上在虚拟仪器平台上借助I/O模块和程序支持就能完成信号输入、输出和处理的全部软硬件设计.文中基于PXI总线平台和LabWindows/CVI软件开发环境,以PXI-6533数据传输的向量模式为例,探讨数字I/O在虚拟仪器系统中对数字信号传输的控制问题,以及基准频率、占空比和数据传输宽度的设定和程序实现.     

用虚拟仪器设计话路特性测试系统

虚拟仪器技术是基于计算机的测量技术,与传统测量技术不同。虚拟仪器技术指在包含数据采集设备的通用计算机平台上,根据需求高效率地构建起的测量系统。LabVIEW是一个虚拟仪器的开发平台,LabVIEW提供了几乎所有的信号处理函数和大量现代的高级信号分析工具,并且非常容易和各种数据采集硬件集成,主要说明利用虚拟仪器技术与LabVIEW实现交换机话路特性测试系统。     

同步发电机USB专用数据采集系统的研制

本文基于虚拟仪器技术,采用美国NI公司的LabVIEW 8.5作为软件平台,自主开发同步发电机USB专用数据采集测试系统。该系统可以监测同步发电机的实验过程,把所测数据以图形的形式直观地显示出来;对实验后的数据进行计算、分析和保存,并为进一步开发提供条件。     

基于LabVIEW的电容加速度计测试软件设计

阐述了开放式虚拟仪器平台LabVIEW的特点;论述了电容式加速度计的数据采集原理;利用图形化编程语言LabVIEW的虚拟仪器和动态特性,在计算机上构成用户界面动态显示和交互,开发出了一个由计算机控制的数据采集系统,数据采集卡配合虚拟仪器中的LabVIEW编程,就能完成数据采集和计算分析的整个过程。实验证明采用这种方法省...     

基于Labwindows/CVI飞机启动系统自动测试平台的设计与实现

本文叙述了飞机启动系统自动测试平台的开发实现,该系统使用以数据采集卡（PC—DAQ）为核心的虚拟仪器技术。硬件部分主要包括PIO_821PGL多功能数据采集卡和工业控制计算机,软件部分则以Labwindows/CVI为开发平台,并在设计中充分考虑使用时在可靠性、精度、方便性以及可扩展性等方面的要求。最后,对测试平台的软硬件进行了测试,结果表明：该系统可靠性高、性能稳定、测试精度和速度均满足飞机启动系统QDX-11的要求。     

基于LabVIEW的电路参数测试系统的设计与实现

采用DDS数字合成技术,由FPGA产生测试系统的信号源,通过阻抗的数字化测量方法,设计一个基于虚拟仪器技术的参数测试系统,实现对电路参数的自动测量.该系统采用上层软件和下层硬件分级工作的总体设计方案,以当今测控领域最流行的虚拟仪器开发工具LabVIEW为软件平台,以NI ELVIS虚拟仪器套件,ALTERA公司的DE2开发板和PC机为硬件平台.系统成本较低,具有友好、灵活的人机界面,精度较高,使用方便.     

基于PC系统构成的虚拟仪器技术

随着计算机和多媒体技术、仿真技术以及虚拟技术的发展,可以应用于测控领域的软件比较多,如Visual C++、Power Builder,还有更为高级的HP VEE、DT VEE、LabVIEW等。实际证明,其中美国National Instrument公司推出的LabVIEW语言是比较优秀的软件开发平台,特别适于数据采集和控制方面的开发。此平台提供了一些外挂工具如PID控制及模糊控制模块[20],与远程数据库的连接功能等,可以构成了一个完整的测控系统开发平台[,主要用于过程控制、数据采集、数据分析和数据显示等方面。NI公司提出的“Software Is the Instrument”是基于计算机软件技术的测试、控制仪器。测试仪器不再是功能单一的专用仪器,而是由基本的数据采集硬件和软件的柔性组合,与传统的测试仪器相比其智能化程度、性能价格比、可靠性及可操作性等方面都具有明显的优势。     

基于LabVIEW的翻斗式雨量计多路采集系统

基于LabVIEW 11.0开发平台,运用模块化程序设计模式,结合NI-6008数据采集卡,开发了翻斗式雨量计多路采集系统。该系统实现了翻斗雨量雨强的动态测量、实时采集、显示和数据存储。     

上肢康复机器人实验平台肌电信号采集系统的设计

表面肌电信号是肌肉收缩的同时伴随的一种电压信号,是一种复杂的表皮下肌电信号活动在皮肤表面处的时间和空间上综合得出的结果,能够反映出神经、肌肉的功能状态。正是其在相同肌群规律性和在不同肌群差异性,使得利用肌电信号作为人机接口来控制上肢康复机器人成为可能。本文的主要内容是肌电信号采集系统的设计,将从硬件电路以及软件设计两部分进行阐述。其中硬件电路主要由表面电极、信号调理、NI-USB-6210数据采集卡和上位机四部分组成;系统软件采用虚拟仪器开发平台LabVIEW编程,完成肌电信号实时采集、滤波处理、数据存储等功能。     

基于LabWindows/CVI的音视频实时采集压缩系统

针对远程支援对装备保障现场音视频数据的实际需求,基于LabWindows/CVI软件开发平台,设计并实现了一种音视频采集与压缩系统。该系统运用虚拟仪器多线程技术有效保证了音视频数据采集的实时性,并采用MPEG-4标准进行音视频数据的压缩,有效提高了数据共享的效率。测试结果表明,使用本系统方案有效减小了音视频数据延迟,提高编码器压缩效率和系统的稳定性,可直接应用于远程支援系统。     

基于LabVIEW的形态学图像处理研究

形态学图像处理包含许多强大的非线性图像处理技术.探讨基于LabVIEW软件平台形态学图像处理实施方法,将虚拟仪器技术和形态学图像处理算法有机地结合起来,设计图像采集处理软件.研究表明,虚拟仪器应用于形态学图像处理是可行的,具有广阔应用前景.