1 系统总体设计

1. 界面友好，操作方便
   软件面板，尽量做到界面友好，用户使用方便，功能一目了然。虚拟仪器的设计中尽可能考虑降低对操作人员专业知识的要求，使用户不需专门的训练，就能很快地掌握仪器的使用方法。
2. 可靠性高，维护方便
   在功能考虑全面的情况下，应用程序编写时尽量做到代码短小，处理速度快，系统不宜过分复杂且应具有容错处理能力，在达到传统仪器功能的基础上，能根据用户的要求增加功能，或者改变一些功能的处理方法。程序设计中，不但考虑到整体功能，又要考虑到仪器各子模块的相对独立性，如果某一个模块出现错误，不会导致整个系统不能正常使用，并能够单独对该模块进行维修。
3. 降低成本，规范设计
   为了获得较高的性价比，在满足性能指标的前提下，尽可能采用简单实用的方案。在充分利用硬件的基础上，规范设计软面板，使面板具有标准化、开放性、模块化、可移植性。

2 虚拟数字信号处理仪的设计与实现

1. 虚拟信号发生器设计
   功能：产生稳态的正弦信号、三角波信号、方波信号，且频率、幅值都可以随意调节。
   组成信号发生器的各子模块有：

   1. 信号类型选择模块可以任意选择正弦波、三角波、方波等信号。
   2. 信号频率选择及调节模块可以根据要求选择所需信号的频率，或者接近的频率。用户在初值频率选择好后，还可以通过调节按钮来调节信号的频率。
   4. 幅值选择及调节模块选择及调节所需信号的幅值。
   5. 波形数据生成模块对已选定类型、频率、幅值的信号按要求生成波形数据，供其它模块(示波器、FFT等)使用。

   
   图2 示波器控制面板
   图3 频谱分析仪对信号进行FFT
2. 虚拟示波器设计
   功能：实时显示信号发生器所产生的时域波形，也可显示采样所得的信号数据。图2显示了虚拟示波器的控制面板，各组成子模块有：

   1. 数据读入模块：对信号发生器传送过来的数据进行读入使用。也可读入由A/D转换所得的信号数据。
   2. 清除波形模块：清除旧的显示波形。
   3. 画坐标及网格模块：绘制出示波器的坐标系与网格。
3. 虚拟频谱分析仪
   功能：对信号进行分析处理，得出被输入信号分析结果。
   各功能子模块有：

   1. 数据读入模块：读入信号发生器传送过来的波形数据。也可读入由A/D转换所得的信号数据。
   2. 窗函数选择模块：选定欲处理信号的窗函数，如矩形窗、汉宁窗等。
   3. 采样频率选择模块：确定欲处理信号的采样频率。
   4. 采样点数选择模块：确定欲处理信号的数据长度，如128、256等。
   5. 信号处理选择模块：对信号发生器产生的信号或由A/D转换所得的信号数据进行分析处理，如自相关函数、互相关函数、自功率谱、互功率谱、FFT等。图3所示的是频谱分析仪控制面板对正弦信号进行FFT。
   6. 显示输出模块：将分析处理后得出的结果以图形方式显示。

3 结束语