LabVIEW在智能虚拟仪器仿真中的应用

图10 低通滤波器实验框图程序

　　（3） 选择"有源滤波器"的情况略有不同。由于输入波形为400Hz 方波，为很多不同频率的正弦波叠加而成，不能像前两个滤波器那样由公式节点计算，需要引入LabVIEW 提供的数字滤波器。该实验的框图程序如图11 所示。

图11 有源滤波器实验框图程序

　　如果滤波器的输入输出都是离散的时间信号，那么该滤波器的冲击响应也必然是离散的，称这样的滤波器为数字滤波器。它的功能是把输入序列通过一定的运算编程输出序列， 同时起到滤波的作用。设h （ n） , n = 0 ,1 ,2 ??是滤波器的冲击响应，一个线性时不变因果（所谓因果性是指系统的输出仅取决于过去和现在的输入） 滤波器若对所有的n ≥N （ N 为有限正整数） ,有h （ n） = 0 ,则称其为有限冲击响应滤波器（ FIR） ,否则称之为无限冲击响应滤波器（ I IR） .LabVIEW 提供的数字滤波器使用方便，只需根据需要设定各参数即可。本系统中使用FIR 滤波器。在对相位信息有要求时，通常使用FIR 滤波器。因为FIR 滤波器的相频相应总是线性的，可以防止时域数据发生畸变。

　　系统中使用的DigitalFIRFilter. vi 在进行滤波的同时还可以输出幅频响应和相频响应。将该滤波器设定为中心频率为400Hz 的带通滤波器， 当400Hz 方波通过该滤波器时， 可以得到较好的400Hz 正弦波，并且输出幅频特性曲线。由于与前面的实验测量对象不同， 示波器控件的Xscale.

　　Maximum 属性需要进行相应的调节。
　　2.3 数据的保存

　　实验结束以后为了使学生可以将实验数据拷贝带出实验室，数据的保存就成了客户端不可缺少的程序。该框图程序如图12 所示。

图12 数据保存的框图程序

　　首先，把客户端发给服务器的数据流分解，再重新组合成存入文件的数据格式。该功能由Fil2terCreateRxSt ring. vi 完成，它位于安装目录下的function 目录中，它的图标如图13 所示。

图13 FilterCreateRxString. vi 图标

　　该子VI 的功能与服务器数据流处理的程序大致相同，只是组成存入文件字符串时有所不同。

　　它把数据分为两行，第一行为姓名、学号，第二行为实验数据。每个数据项之间加入tab 空格，数据的精度控制为3 位浮点型，每行结束添加回车换行符。这样规定数据格式的好处是最后生成的。 txt文件可以被Excel 以电子表格的形式打开，便于分类管理。生成文件字符串后，通过Write Charac2ters To File. vi 写入文件：滤波器实验数据。 txt .为使该文件的所在目录不随着客户端程序所在位置的改变而无法找到，在保存之前，先指定客户端运行所在的当前目录，也就是说该文件的目录必须是相对目录。取得当前目录功能由GetCurrentDi2rectory. vi 实现，它的框图程序如图14 所示。

图14 取得当前目录的框图程序。

　　在这个框图程序中使用了LabVIEW 提供的调用库函数节点（Call Library Function Node. vi） ,利用这个节点，可以在LabVIEW 中实现DLL 和API 函数的调用。

　　实现取得当前目录调用的是kernel32. dll 中的long GetCurrentDirectoryA（） ;函数，需要在框图程序中创建调用库函数节点，添加length和buffer 两个参数，使该函数变为long GetCurrentDirectoryA（long length ,CStr buffer） ;.该函数返回值为当前目录的字符串，在其后添加滤波器实验数据。 txt ,并把这个字符串转化为文件路径，这样实验数据的文件的所在目录就变为相对路径了。指定了文件路径和文件内容，把存储类型设为"append",最后通过Write Characters To File. vi将实验数据写入到文件中。

　　3 结束语

　　在虚拟仪器的基础上开发虚拟仪器实验室，与传统的实验室相比，虚拟仪器实验室可以大大减少实验设备资金的投入。并且在一台计算机上可以实现诸如示波器、函数发生器、电压表、频谱分析仪等仪器的功能，节约了仪器成本，虚拟仪器基于软件的体系结构大大节省了开发和维护的费用。在大学教学中通过引入基于LabVIEW 虚拟仪器的教学，便于开放式管理，扩大教学规模，也可以促进虚拟仪器在教学、实验和工程领域的推广。