[发明专利]一种基于虚拟仪器技术的高频电路虚实融合实验平台

说明书

本发明涉及一种基于虚拟仪器技术的高频电路虚实融合实验平台，包括虚拟仿真分析实验部分和实际电路测试分析实验部分；所述虚拟仿真分析实验部分是以Multisim为仿真引擎，借助于LabVIEW和Multisim之间的数据通信，通过LabVIEW编程对Multisim的电路仿真输出数据进行采集和处理；所述实际电路测试分析部分是以NI ELVIS为硬件平台，借助于LabVIEW和NI ELVIS联合技术，在LabVIEW中调用NI ELVIS的虚拟仪器对实际电路PCB板相关特性进行测试分析。本发明能够实现对高频电路的虚拟仿真分析和实际电路测试分析。

技术领域

本发明涉及高频电路测试分析技术领域，特别是涉及一种基于虚拟仪器技术的高频电路虚实融合实验平台。

背景技术

高频电路在通信设备、无线电广播、电子测量仪器等许多领域应用非常广泛，是现代电子系统必不可少的组成部分。对于通信专业的学生来说，高频电路是必须要学习和掌握的一门课程。在理工科的教学工作中，实验是其中至关重要的一个环节。对提高学生的动手能力，加深学生对知识的理解和掌握有很大的帮助。目前很多高校面临着实验仪器不足，设备短缺的情况，虚拟仪器具有方便快捷，同时也更加经济，节约成本的优势。因此，虚拟仪器的使用正逐渐成为一种发展趋势。

虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，利用现有的计算机，加上特殊设计的仪器硬件和专用软件，形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的高档、低价新型仪器，实现仪器和计算机有机地结合，使得虚拟仪器具备强大的图形显示功能和数据处理功能。基于虚拟仪器技术开发的高频电路虚实融合的实验平台，既解决了传统实验存在的弊端，又降低了建立实验室的成本而且能够更好满足不同层次实验教学的需要。

LabVIEW设计的虚拟仪器功能灵活、易于修改，同时还具有低成本的特点。使用LabVIEW所设计的仪器具有更好的适应性，以及更高的使用价值。目前，国内外很多组织已经开发和建设了较完善的虚拟实验系统。虚拟仪器已经普遍在发达国家进行设计、生产、使用，成为了学术实验研究中十分重要的一部分。国外基于虚拟仪器的网络实验室的研究也已日趋成熟，并且被广泛的应用到实验教学中。在国内，虚拟仪器的发展，从引进学习国外的虚拟仪器产品开始到自身研究开发，虚拟仪器在我国的研究和应用都得到了长足的发展。虚拟实验室的研究和开发也正逐渐得到重视。已有部分高校初步建立了相关专业的虚拟实验室。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于虚拟仪器技术的高频电路虚实融合实验平台，能够实现对高频电路的虚拟仿真分析和实际电路测试分析。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于虚拟仪器技术的高频电路虚实融合实验平台，包括虚拟仿真分析实验部分和实际电路测试分析实验部分；所述虚拟仿真分析实验部分是以Multisim为仿真引擎，借助于LabVIEW和Multisim之间的数据通信，通过LabVIEW编程对Multisim的电路仿真输出数据进行采集和处理；所述实际电路测试分析部分是以NI ELVIS为硬件平台，借助于LabVIEW和NI ELVIS联合技术，在LabVIEW中调用NI ELVIS的虚拟仪器对实际电路PCB板相关特性进行测试分析。

所述虚拟仿真分析实验部分通过在LabVIEW开发界面中设置控件参数值直接控制Multisim仿真电路中对应的元器件，Multisim接收数据后进行电路仿真，并将仿真数据输出给LabVIEW进行数据采集和处理。

所述虚拟仿真分析实验部分首先通过Multisim对高频电路进行仿真分析，找到影响电路性能的关键元器件，将这些元器件设置为基于LabVIEW开发的虚拟仿真实验界面中的控件，并根据仿真结果给出控件参数的最佳取值范围。

所述LabVIEW的开发界面包括开关控制模块、参数设置模块、波形显示模块和性能分析模块。