可重构虚拟仪器测试技术教学平台

图2 典型信号频谱分析实验装配图

2.2 浏览器/虚拟仪器双屏显示结构

　　在教学设计中，我们按测试技术课程体系结构和知识点选择的虚拟仪器实验有30多个，实验脚本、实验说明、理论参考等加起来约有100多个电子文件。最理想的方式是采用网页文件的超级链接方式对这些文件进行管理，并按教学体系对实验进行分类、组织和查找。但虚拟仪器和浏览器是两种不同技术实现形式的东西，让虚拟仪器支持浏览器很难，同样让浏览器支持虚拟仪器也不容易。为此，我们利用IE浏览器可以作为ActiveX控件整体嵌入的特点，将IE浏览器嵌入在虚拟仪器界面中。为保证浏览器界面和虚拟仪器界面不冲突，在阅读实验说明等网页文件时将IE控件最大化，将虚拟仪器界面隐藏；在做虚拟仪器实验时，则将虚拟仪器界面激活，IE控件最小化和隐藏；也就是实现所谓的浏览器/虚拟仪器双屏显示结构。

　　另外，为便于在虚拟仪器和浏览器间做自动操作切换，我们在虚拟仪器中增加了超级链接控件，点击虚拟仪器中的超级链接时可以自动切换到浏览器界面，并加载链接的网页文件。在浏览器中则利用钩子函数对其增加超链接内容辩识和过滤功能，点击浏览器中的超级链接时，浏览器先判断是网页还是虚拟仪器实验脚本，若是网页则交由浏览器显示，若是实验脚本则交由虚拟仪器处理。如图3所显示。

图3 用浏览器/虚拟仪器双屏结构实现操作联动

　　利用浏览器/虚拟仪器双屏显示结构，实验时教师、学生可以在平台内嵌的浏览器中阅读实验目录、实验内容等信息，点击网页中的链接，则可以直接调出相关虚拟仪器实验进行操作，使用十分方便。

2.3 复合虚拟仪器文档

　　在测试技术教学实验设计中，一个知识点可能会分解为几个关联的虚拟仪器实验。例如，在讲解信号调制解调知识点时，主要内容有信号的同步调制与解调，信号的偏置调制与解调，以及载波频率的影响等。这些内容若放在一个虚拟仪器界面中往往显示不下，若作为不同的虚拟仪器实验处理，使用时又要来回加载虚拟仪器脚本。

　　为此，我们利用了Windows复合文档可以存储多个文件的技术，将同一知识点中的若干个虚拟仪器脚本组合在一起，形成一个复合虚拟仪器文档。加载虚拟仪器复合文档时，将相关的虚拟仪器实验同时加载，并以页帧方式层叠显示在虚拟仪器窗口中。点击虚拟仪器界面右侧的页帧选择按钮，就可以在组内的虚拟仪器实验中进行快速切换。
图4是信号调制解调知识点的虚拟仪器复合文档的显示情况。实验时可以用页帧在信号同步调制与解调实验、偏置电压的影响实验和载波频率的影响实验中进行快速跳转。

图4 信号调制解调知识点虚拟仪器复合文档显示界面

2.4 Signal Basic脚本语言

　　教学用虚拟仪器平台的另一个特点是必须具有更强的开放性，学生除了直接使用波形信号发生器、频谱分析等集成在平台中的虚拟仪器功能模块外，还要能够了解它们在虚拟仪器中是如何实现的；也就是说学生能够根据所学的有效值计算、相关函数计算等数学公式，自己设计出虚拟仪器分析功能。