LabVIEW 课程设计题目LabVIEW 课程设计题目包括：“基础题”和“设计题”两大部分。

未曾选修过“虚拟仪器技术”的同学仅需完成“基础题”部分；选修过“虚拟仪器技术”的同学在完成“基础题”部分内容的基础上，必须选做“设计题”之一内容。

第一部分 基础题（必做）1、用LabVIEW 的基本运算函数编写以下算式的程序代码：()()321.82.738112531782;635316831007625102257281÷−×++×+−+÷−×+ 2、利用摄氏温度与华氏温度的关系9/)32(5−=°°F C 编写一个程序，求华氏温度（F °）为,32°,64°,4°,6.98°,6°,104°,212°时的摄氏温度。

3、创建一个2行3列的二维数组控制件，为数组成员赋值如下： 00.600.500.400.300.200.14、用数组创建函数创建一个二维数组显示件，成员为：321654216543165432654321 编程将上述创建的数组转置为：3216216516546543543243215、创建一个簇控制件，成员分别为字符型控制件姓名，数值型控制件学号，布尔型控制件注册。

从这个簇控制件中提取出簇成员注册，显示在前面板上。

6、创建一个字符串显示件，程序运行后显示当前系统日期、时间和自己的班级、姓名。

7、将范围0—10的5个随机数转换为一个字符串显示在前面板上，要求保留2位小数，每个数之间用逗号分隔。

8、用for 循环产生4行100列二维数组，数组成员如下：1，2，3 (100)100，99，98 (1)6，7，8 (105)105，104，103 (6)从这个数组中提取出2行50列的二维数组，成员如下：50，49，48 (1)56，57，58 (105)将这两个数组用数组显示件显示在前面板上。

9、产生100个随机数，求其最小值和平均值。

10、程序开始运行后要求用户输入一个口令，口令正确时滑钮显示件显示一个0—100的随机数，否则程序立即停止。

11、编写一个程序测试自己在程序前面板上输入以下字符所用的时间，A virtualinstrument is a program in the graphical programming language.12、编写计算以下等式的程序：bx m y x x y +×=+−=25123 X 的范围是0—100，y1和y2用数组显示件显示在前面板上。

13、编程求Josephus 问题：m 个小孩围成一圈，从第一个小孩开始顺时针方向每数到第n 个小孩时这个小孩就离开，最后剩下的一个小孩是胜利者。

求第几个小孩是胜利者。

14、猴子吃桃子，每天吃全部桃子的一半零一个，第十天剩下一个桃子，编程求第一天猴子摘了多少个桃子。

15、编程求“水仙花数”。

“水仙花数”指一个3位数，它的各个数字立方和等于它本身。

例如：333173371++=。

16、编程求成1000以内的“完数”。

“完数”指一个数恰好等于它本身的因子之和。

例如：28=14+7+4+2+117、在一个chart 中显示3条曲线，分别用红、绿、蓝3中颜色表示范围0—1，0—5和0—10的3个随机数。

18、在一个Graph 中用2种不同的线宽显示1条正弦曲线和一条余弦曲线。

每条曲线长度为128个点。

正弦曲线X0=0，△X=1，余弦曲线X0=2，△X=10。

19、用一个Graph 显示下列计算的结果：bx m y x x y +×=+−=25123 X 的范围是0—10020、用XYgraph 显示一个半径为10的圆。

21、产生一个又10行10列的二维数组，数组成员为0—100 的任意整型数，用强度图显示出来。

22、在程序前面板上创建一个数值型控制件，为它输入一个数值：把这个数值乘以一个比例系数，再由同一个控件上显示出来。

23、产生若干个周期的正弦波数据，以当前系统日期和自己的姓名为文件名，分别存储为文本文件、二进制文件和电子表文件。

再用windows 计事本或写字板将上述文件读出来。

24、将一组随机信号数据加上时间标记存储为数据记录文件，然后在LabVIEW 程序将存储的数据读出并显示在前面板上。

25、产生矩形波脉冲数据并记录为波形文件。

26、计算节点3X Y =在区间[0，10]上的积分。

27、求一个矩阵的行列式，并计算它与另一个矩阵的乘积。

28、计算一个输入序列的均方根和标准方差。

29、计算函数)3cos()3sin(y x Z ×=的值并显示出函数曲线。

30、建立一个自变量序列和一个因变量序列，对其进行直线拟合，返回拟合参数。

第二部分设计题（5选1）只给出大致任务的题目，其软件具体功能可自行设计并实现。

（1）设计一个VI程序模拟一个电压测量采样过程（随机数发生），从10ms开始每隔50ms采集一个点，共采集30个点，电压在采样前经过了一个信号处理电路的10倍衰减。

要求程序的显示能够反映出实际的采样时间及电压值。

（2）设计一个VI程序，测量一个信号的电压值（可用随机数发生器模拟）并进行滤波处理，以前3点的平均值作为滤波方法，要求共测量30个点，不仅要显示出实际的信号波形，同时还要显示滤波后的信号波形。

（3）设计一个VI程序，实现按帐号和密码登陆的人机界。

若输入的帐号和密码相符，则显示欢迎登陆对话框，按“确定”退出程序；若输入的帐号和密码不相符，则显示出错对话框，按“确定”返回程序。

（4）虚拟相敏检波器的设计（具体方法见附录一）。

（5）虚拟数字示波器的设计（具体方法见附录二）。

附录一 虚拟相敏检波器的设计一、设计目的：1. 熟悉虚拟仪器的编程环境及数据操作中的各图标（端口）。

2、了解相敏检波器的工作原理、组成结构。

3、了解相敏检波器在微弱信号检测中的作用。

2. 运用LabVIEW图形编程语言的强大功能构建虚拟仪器相敏检波器。

二、设计原理：信号处理是信号测试的一个重要环节，尤其对于伴随高强度噪声的信号的处理更是至关重要。

无论是物理，化学，生物，还是天文，通信及电子技术等领域，都存在亟待检测的各种微弱信号，这些信号单独存在的概率相当小，往往被噪声深深覆盖淹没。

对于伴随噪声的非周期微弱信号，通常采样滤波器减小系统的噪声带宽，对于深埋于噪声中的周期性信号，则采取锁相放大法，即使用相敏检波和低通滤波构筑的相敏检波器对被测信号进行相关检测。

相敏检波器由移相网络，乘法器，积分器，方波参考信号源(其频率与检测信号相同)构筑而成。

移相网络的作用是使被测信号与方波参考信号同相，两种信号经乘法器和积分器运算后获得最大直流分量的全波整流信号，由于噪声的随机性，与参考信号同频同相的概率极小，经低通滤波器的积分运算后，高频分量的绝大部分噪声被滤除，因此，相敏检波器具有极强的抑制噪声的功能。

相敏检波器仿真仪程序流程见图1。

图1 虚拟相敏检波器程序流程三、所用设备计算机、LABVIEW软件四、设计步骤4.1 前面板设计⑴ 设置四个波形显示器，可同时观察方波参考信号，正弦被测信号，正弦波和随机噪声的叠加信号波形。

执行四次Controls>>Graph>>Waveform Graph操作，调用图形控件Graph。

⑵ 设置一个输出显示型数字控件，显示相位差测量结果。

⑶ 设置四个数字控件，用于正弦波和方波发生器设置采样频率，采样点数，信号频率。

⑷ 设置一个旋钮型控件，用它来控制正弦波和方波信号的相位差。

⑸ 设置一个开关型控件，控制仪器的运行或关闭。

4.2 流程图设计⑴ 调用Functions>>Structures>>while Loop,选择While循环结构，使整个程序周而复始地运行，按下停止按钮可中止程序的执行。

⑵调用Functions>>Signal Processing>>Signal Generation>>Sine Wave.VI, Square Wave.VI,Uniform White Noise.VI.作为正弦波和方波及随机噪声的信号发生器。

在前面板数字控件上设置正弦波和方波信号频率均为5Hz，振幅均为1。

正弦波初相取默认值0度，方波参考信号相位由位于前面板的模拟电位器控制，电位器与方波发生器组建成移相网络。

用于调整方波和正弦波信号的相位差。

设置随机噪声的幅度为100。

⑶ 调用Functions>>Signal Processing>>Filter>>Butterworth.VI。

选择三个巴特沃斯滤波器，其中一个作为高通滤波器使用，其Low Cutoff Freq设为100，其他两个均作为低通滤波器使用，Low Cutoff Freq设为20。

⑷ 调用Functions>>Signal Processing>>Measurement>>Amplitude and phase Spectrum。

VI.设置两个图标，与前面板上的电位器组合构建相位差计，有了相位差计就可以实时监控正弦波和方波参考信号的相位关系。

⑸ 调用Functions>>Cluster>>Bundle合成簇函数.设置四个图标，用于集合不同类型的数据成员。

⑹ 调用Functions>>Array>>Build Array.VI.并增加一个输入，将两个一维数组合并成一个二维数组。

⑺ 正确连线后流程图如图2所示（仅仅供参考）。

图2相敏检波器仿真仪流程图4.3 虚拟相敏检波器的运行随机噪声图标首先与巴特沃斯高通滤波器连接，滤波器的Low cutoff Freq 预设值为100，即滤除随机噪声中频率小于100的低频分量，生成高频噪声，尔后与正弦信号叠加，如图3(a)所示，叠加后的信号已不见正弦波的踪影，它完全被随机噪声笼罩。

此时运用巴特沃斯低通滤波器对叠加信号进行预处理，低通滤波器的Low cutoff Freq 预设值为20，即滤除频率大于20Hz 的信号，由于随机噪声频率是大于100的高频信号，而正弦波的频率是5Hz ，所以叠加信号通过该级低通滤波器后，随机噪声基本滤除殆尽，正弦波清晰可见，它与方波信号进行模拟乘法运算，得到输入信号与参考信号的和频分量和差频分量。

最后还须连接一个巴特沃斯低通滤波器，通过两次互相关运算，滤除信号的和频分量，相敏检波器最后检测的信号是正弦波和方波信号的差频电压。

由于两种信号的振幅均为1，则方波参考信号展开为傅氏级数: ()(){}∑∞=+++=022212sin 1214n r t f n n U ϕππ ⑴ 设正弦波信号的数学表达式为:()112sin ϕπ+=t f U s ⑵ 则相敏检波器的输出电压为：⑶式中1f ,2f 分别是正弦波和方波信号的频率,n 是谐波数,21,ϕϕ分别是正弦波和方波信号的初相角。