基于LabVIEW的虚拟通信设备测试仪软件平台设计与实现

基于LabVIEW的虚拟通信设备测试仪软件平台设计与实现

论文摘要

随着虚拟仪器技术的发展,尤其是在计算机技术和网络技术迅猛发展的推动下,自动化测试技术越来越多的应用到军用测试领域。虚拟仪器技术是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物,相对于传统的测试仪器设备功能更加灵活开放,更能满足战场的需要。由于我军维修保障能力与通指装备的高速发展存在一定的矛盾,迫切需要一种功能全面、高度集成、便于推广的便携式通信信号测试仪。本课题研究的是一个通信设备虚拟测试器,该虚拟仪器基于计算机硬件平台,可以实现数据采集、网络通讯、用户和系统管理等功能。本论文主要对软件系统的设计,通过对LabVIEW开发平台的虚拟仪器软件技术开展关键技术研究,阐述了基于LabVIEW8.6软件开发平台的一个通信设备测试系统的设计过程。系统采用的是结构化的软件开发,把系统划分为自顶而下的各个模块,通过各个模块的开发来实现一个功能完善的综合测试系统。系统的模块由用户权限管理模块,监控管理模块,网络通讯管理模块,装备管理模块,系统管理模块等组成。本系统以工业级笔记本电脑为硬件平台,采用美国NI公司USB5133数字化仪作为数据采集硬件。数据采集设备(DAQ)是测试仪的核心部分,USB5133具有高达100MS/s的实时采样速率以及50MHz的带宽,可完成对大部分信号的采样及数据传送工作。本设计采用的开发环境是基于图形化编程环境的LabVIEW开发平台,是目前最广泛使用的虚拟仪器开发平台之一。数据库设计方面是采用了LabVIEW自带的数据库工具LabSQL,它可以跨平台访问多种数据库。系统在虚拟仪器的UI(用户界面)的设计中更注重用户使用的体验,传统的虚拟仪器系统偏向仪器的概念,只是把所有的仪表控件放在一起虚拟化一个仪器让用户使用,不符合现代的综合软件系统的要求。因此不仅仅是把系统设计成一个通信设备的测试仪,而是要设计成一个由各种测试和管理的功能综合起来且界面友好美观的测试软件系统。本课题的系统只是设计了基本的测试和管理功能,在软件模块的设计中强调了通用性和可重用性,后期可以对系统模块进行修改和补充,以拓宽系统的功能。随着LabVIEW不断的扩展,不断的应用于越来越复杂的应用中,开发人员必须投入更多的精力来提高应用程序的用户体验和应用范围。相信这些功能强大,界面友好易用的新的虚拟测试软件系统越来越多的出现,在未来的自动测试领域内,测试工作的效率会得到极大的提高。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 背景及意义
  • 1.2 课题国内外研究现状
  • 1.3 发展方向
  • 1.4 论文的主要工作
  • 第二章 课题相关技术
  • 2.1 虚拟仪器理论基础
  • 2.1.1 虚拟仪器概述
  • 2.1.2 虚拟仪器结构
  • 2.1.3 虚拟仪器软件开发环境
  • 2.2 数据采集技术
  • 2.3 数据库技术
  • 2.4 网络通讯技术
  • 2.4.1 LabVIEW网络通信方式
  • 2.4.2 LabVIEW基于TCP协议的通讯设计步骤
  • 2.5 LabVIEW程序设计其他技术
  • 2.5.1 动态调用VI
  • 2.5.2 通知器和队列技术
  • 2.5.3 子VI改变主VI属性节点技术
  • 第三章 系统需求分析
  • 3.1 可行性分析
  • 3.2 需求分析
  • 3.3 开发及运行环境需求分析
  • 3.3.1 开发工具LabVIEW
  • 3.3.2 版本控制SVN
  • 3.3.3 数据库管理工具Navicat for MySQL
  • 3.3.4 运行环境
  • 第四章 系统的总体设计
  • 4.1 系统框架和设计流程
  • 4.1.1 整体设计方案
  • 4.1.2 软件平台的构成
  • 4.1.3 系统分模块设计
  • 4.2 数据库设计
  • 4.2.1 基本数据表词典
  • 4.2.2 数据库配置和数据库操作模块设计
  • 4.3 系统逻辑结构设计
  • 4.3.1 系统整体逻辑结构
  • 4.3.2 硬件接口层
  • 4.3.3 业务逻辑层
  • 4.3.4 人机交互层
  • 4.3.5 系统架构客户端层
  • 4.3.6 系统架构服务端层
  • 第五章 系统功能设计和调试
  • 5.1 系统界面设计
  • 5.1.1 LabVIEW开发概述
  • 5.1.2 登录界面程序设计
  • 5.1.3 主界面窗口设计
  • 5.1.4 监控管理模块
  • 5.1.5 网络通讯管理模块
  • 5.1.6 用户管理模块
  • 5.1.7 设备管理模块
  • 5.1.8 系统管理模块
  • 5.3 系统调试
  • 5.3.1 硬件调试
  • 5.3.2 软件系统测试
  • 5.3.3 调试结果
  • 5.4 系统安全和维护
  • 第六章 总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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