虚拟仪器的DSP实现

虚拟仪器的DSP实现 通信与信息系统专业 研究生：张宏 指导教师：何培字 虚拟仪器由计算机加上特殊设计的仪器硬件和专用软件构成。它利用个人 计算机强大的图形环境和在线帮助功能，建立虚拟仪器面板，完成对仪器的控 制，数据分析与显示，使用户可以根据自己的需要定义仪器的功能，改变了传 统仪器的使用方式，提高了仪器的功能和使用效率。 本课题所完成的虚拟仪器，主要采用DSP实现信号发生器，用DSP芯片实 现虚拟仪器具有以下优点：(1)DSP芯片采用改进的哈佛结构，解决了冯诺依 曼结构中高速数据传输时传输通道上的瓶颈现象：(2)DSP芯片内置在片定时 器，用户可以通过控制程序对定时器进行精确的设置，从而实现精确定时和采 样处理。本设计针对DSP的实时性而进行，对信号产生算法的改进进行了较深 入的探索，特别是在提高DSP产生余弦波的频率和精度方面，采用一种经过优 化的泰勒级数展开法，得到了理想的实验结果。本设计的虚拟仪器具有DSP产 生信号的频率高、精度高的优点，而且由DSP产生的函数信号其幅度的稳定度和 精度可借助于数模转换技术做得很高。 此虚拟仪器主要以1rI公司DSP(TMS 320CL549)为核心搭建硬件平台，可完 成多种信号波形的同时产生与输出，通过USB接口与PC机通信，实现信号输 出频率、幅度等参数实时可调。应用软件部分在VC++6．0与Lab VIEW下开发， 通过微机实时控制仪器硬件并显示仪器硬件输出信号的波形。 关键词：虚拟仪器、任意波形信号发生器、实时信号处理、DSP、USB、