可重构虚拟仪器测试技术教学平台

　　为实现这一目的，我们利用了Windows平台提供的VBScript脚本语言，将其集成到虚拟仪器平台中，并添加FFT、FIR等常用信号分析函数、声卡、摄像头等硬件操作函数，以及画线、画圆等图形功能函数，形成一个满足测试技术课程教学需要的专用脚本语言，称之为Signal Basic。

图5 正弦波信号发生器Signal Basic代码和界面

　　例如，正弦波信号的数学公式为：
(1)

　　其中A为正弦波信号幅值、f为频率、为初相位。这个公式对学生来说丝毫不陌生，但通过学生自己动手编程设计成一个正弦波信号发生器后，他们对知识的理解深度就会完全不同。图5是用Signal Basic脚本语言设计的正弦波信号发生器的例子，只需简单的几行代码就可以完成。图中Document.xxx部分函数就是我们在VBScript中扩展的专用函数，Sin函数、For语句等常规语言元素是VBScript的自有功能。

2.5 实验过程AVI抓屏和曲线加粗演示模式

　　在教学中，常常需要借助虚拟仪器实验来对一些较难理解的理论内容进行演示。现场虚拟仪器实验操作和演示一是费时间，二是容易出错。为此，我们利用了Windows DirectX多媒体开发库中提供的视频文件读写技术，在虚拟仪器实验教学平台中集成了AVI抓屏功能，可以将虚拟仪器实验过程直接保存为AVI视频文件。

　　在用虚拟仪器进行演示实验时还有一个问题，就是波形、频谱等曲线的线条较细，投影后教室后排的同学很难看清楚。为此，我们设置了曲线加粗演示模式。在该模式下，将实验中的波形、频谱等曲线用加粗的线条显示。这点很象PPT文件和Word文件投影后的显示区别，虽然这只是一个不起眼的技术改进，但却可以使教学演示效果提高许多。

3测试技术教学中的应用情况

3.1 信号分析理论的可视化实验教学

　　波形分析、频谱分析、相关分析等信号分析理论是测试技术课程教学中的难点，傅立叶变换公式、卷积分定理等常常让学生很头疼。为提高教学效果，我们借助虚拟仪器实验将这些理论知识进行可视化表达。下面是我们在教学中设计的部分复合文档结构的虚拟仪器实验目录，每个实验中又含若干个小实验：

1）典型信号时域波形分析实验
2）典型信号的频谱分析与应用实验
3）典型信号的相关分析与应用实验
4）典型信号的概率密度分析与应用实验
5）FFT谱分析中的误差和改进方法实验
6）数字滤波器设计与应用实验
………

　　例如，图6是我们设计的虚拟仪器形式的信号合成与分解实验。学生通过直观的感受，可以更深刻的理解傅立叶变换的工程意义，激发他们的学习兴趣。