具体描述
本书详细地介绍了应用当前信号分析与处理新技术来设计不同测量功能的虚拟仪器的工作原理和方法。内容包括虚拟仪器设计的方法和步骤，I/O接口设备的软件驱动，LabWindows/CVI与MATLAB语言的接口，以及基于自相关伪随机系统辨识、神经网络、小波变换、模糊理论等技术虚拟仪器设计的方法和技巧。
本书内容新颖丰富、论述简洁，提供了大量典型的实例。本书可作为大专院校教科书，也可作为工程技术人员和科技工作者学习设计虚拟仪器的自学用书。
作者简介
目录信息
1.1 虚拟仪器概述 3
1.1.1 虚拟仪器的基本概念 3
1.1.2 虚拟仪器的构成及其分类 4
1.1.3 虚拟仪器的设计方法 7
1.2 虚拟仪器的发展及特点 7
1.2.1 仪器的发展过程 8
1.2.2 虚拟仪器的发展方向 8
1.2.3 虚拟仪器的特点 9
第2章 虚拟仪器开发语言LabWindows/CVI 11
2.1 LabWindows/CVI简介 13
2.1.1 LabWindows/CVI软件的特点 13
2.1.2 如何安装LabWindows/CVI 14
2.1.3 LabWindows/CVI中对象编程的概念 15
2.1.4 LabWindows/CVI下虚拟仪器软件的组成 17
2.1.5 用LabWindows/CVI设计虚拟仪器的步骤与方法 19
2.2 LabWindows/CVI编程环境 19
2.2.1 工程窗口 19
2.2.2 用户界面编辑窗口 24
2.2.3 源代码编辑窗口 30
2.2.4 函数面板 31
2.3 虚拟仪器设计示例—虚拟温度显示仪的设计与实现 33
2.3.1 设计要求及目的 33
2.3.2 实现原理 34
2.3.3 设计步骤 34
2.3.4 创建用户界面 35
2.3.5 程序代码的设计 42
2.3.6 保存工程文件并运行 46
第3章 I/O接口设备的软件驱动 47
3.1 数据采集卡 49
3.1.1 数据采集卡的组成 50
3.1.2 数据采集卡的安装 51
3.1.3 数据采集卡参数设置 51
3.1.4 I/O接口设备PCI-MIO-16E-4数据采集卡 52
3.1.5 PCI-MIO-16E-4数据采集卡的安装测试与参数设置 53
3.2 PCI-MIO-16E-4数据采集卡应用示例 60
3.2.1 数据采集演示仪 60
3.2.2 正弦波信号发生器 66
3.3 非NI公司数据采集卡的应用 71
第4章 LabWindows/CVI与MATLAB语言的接口 73
4.1 MATLAB语言简介 75
4.1.1 MATLAB环境介绍 75
4.1.2 向量与矩阵的生成与运算 77
4.1.3 MATLAB的绘图功能 80
4.1.4 在MATLAB环境下编译自己的功能函数 85
4.2 LabWindows/CVI与MATLAB的接口原理与方法 87
4.3 在LabWindows/CVI中实现与MATLAB的混合编程示例 99
第5章 基于一般信号分析技术的虚拟仪器设计 105
5.1 相关基础知识概述 108
5.1.1 SineWave( ) 正弦波产生函数的使用 108
5.1.2 Correlation( ) 相关计算函数的使用 113
5.1.3 FFT( )快速傅里叶变换函数的使用 115
5.1.4 基于后向差分法的连续时间模拟滤波器等
效数字滤波器的实现 123
5.2 设计举例[1]—虚拟正弦波扫频信号发生器 125
5.2.1 功能描述 125
5.2.2 设计原理 126
5.2.3 设计步骤 126
5.3 设计举例[2]—基于相关法的相位差计 132
5.3.1 功能描述 132
5.3.2 设计原理 133
5.3.3 设计步骤 136
5.4 设计举例[3]—基于谱分析技术的虚拟相位差计 147
5.4.1 功能描述 147
5.4.2 设计原理 147
5.4.3 设计步骤 148
5.5 设计举例[4]—基于数字滤波技术的虚拟频率补偿仪 154
第6章 基于相关伪随机技术的虚拟仪器设计 171
6.1 相关辨识的基础知识 174
6.2 伪随机信号—相关辨识实际采用的激励信号 179
6.3 设计举例[1]和[2]—伪随机相关辨识仿真仪 194
6.4 设计举例[3]—系统参数辨识实测仪 215
第7章 基于神经网络的虚拟仪器设计 241
7.1 概述 244
7.2 神经网络基础知识 244
7.3 MATLAB工具箱中的BP与RBF函数 257
7.4 设计举例[1]—虚拟压力传感器温度补偿器
7.5 设计举例[2]—虚拟三组分气体成分分析仪的设计
第8章 基于小波分析的虚拟仪器设
8.1 小波分析基础
8.2 MATLAB工具箱中小波分析函数
8.3 设计举例[1]—虚拟小波消噪仪
8.4 设计举例[2]—虚拟特征信号提取仪
第9章 基于混沌技术的虚拟仪器设计
9.1 概述
9.2 混沌技术基础知识
9.3 设计举例—基于Logist方程的虚拟白噪声发生器
白噪声发生器及其性能评估仪
9.4 设计举例[1]——基于混沌技术的频率仿真测试仪
9.5 设计举例[2]——基于混沌技术的精密频率实测仪
第10章 基于模糊理论的虚拟仪器设计
10.1 模糊集合理论概述
10.2 模糊传感器系统
10.3 设计举例[1]—虚拟模糊热点温度分析仪
10.4 设计举例[2]——高级虚拟模糊热点温度分析仪
第11章 网络化虚拟智能传感器系统
11.1 网络体系结构与协议
11.2 组建网络化虚拟智能传感器系统的模式
11.3 设计举例[1]—网络化虚拟正弦波发生器
11.4 设计举例[2]—基于C/S模式的远程开关
控制器的设计
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书带给我的最大启发，在于其对“虚拟仪器”核心理念的重塑。它不仅仅是关于如何使用某个软件工具，更是关于如何像设计一个真正的物理仪器那样去设计软件系统。书中对状态机设计模式、事件驱动架构以及错误处理机制的阐述，都直接指向了构建一个高可靠性、易于维护的测量系统的核心要义。阅读过程中，我不断地将书中的设计原则与我过去开发过的其他软件项目进行对比，深感这种以硬件设计思维指导软件构建的方法论，对于提升程序质量具有颠覆性的作用。这本书成功地将CVI平台从一个单纯的编程工具，提升到了一个完备的工程化解决方案的高度来讲解，受益匪浅。
这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，封面采用了深邃的科技蓝为主色调，搭配着极具未来感的电路板纹理，一下子就抓住了我的眼球。内页的纸张质感也非常棒，印刷清晰，即便是长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。尤其值得称赞的是，全书的排版逻辑性极强，图文并茂的展示方式让人印象深刻。那些复杂的图形和流程图，都被巧妙地放置在最需要解释的概念旁边，极大地方便了初学者理解抽象的软硬件交互过程。我特别喜欢其中穿插的一些小技巧和最佳实践的侧边栏，它们不是正文内容，但却像是经验丰富的前辈在耳边低语，提供了许多书本上看不到的“内行门道”。这本书在视觉传达上做到了专业与易读性的完美平衡，拿到手里就有一种想立刻投入实践的冲动，这对于一本技术书籍来说，是极其重要的品质。
这本书的理论深度和实际操作的结合点把握得非常精准。它没有陷入纯粹的底层硬件协议罗列，也没有停留在简单的图形化编程表象。它更像是一座桥梁，将LabWindows/CVI这个强大的平台能力，系统地映射到了实际工业或科研场景的需求上。比如，在讨论信号处理模块时，作者没有直接抛出复杂的算法公式，而是先用一个实际的噪声抑制需求来设定场景，然后逐步推导出使用CVI内置工具实现该功能的最佳路径。这种基于“问题导向”的叙事结构，让原本枯燥的理论知识变得鲜活起来，极大地提升了阅读的连贯性和趣味性，让人在不知不觉中就掌握了从需求分析到最终实现的完整技术链条。
我个人对这种偏向工程实践的书籍的评价标准，往往聚焦于其代码示例的实用性和可移植性。读完前几章后，我发现作者在代码规范性上投入了大量的精力。无论是VI（虚拟仪器）模块的结构划分，还是底层驱动函数的调用逻辑，都体现了成熟的工程素养。更难得的是，书中提供的所有例子都不是那种“玩具式”的演示程序，而是可以直接作为快速原型开发的模板。我尝试着跟着书中的步骤，搭建了一个基于CVI平台的简单数据采集系统，发现即便是对于我之前接触不多的某些高级同步机制，作者的讲解也足够详尽，配上那清晰的源代码注释，让我少走了不少弯路。这种深度和广度兼备的示例代码，真正体现了“授人以渔”的教育理念，而非仅仅是“授人以鱼”的简单堆砌。
从整体的知识体系构建来看，这本书的逻辑层次感非常清晰，仿佛是精心规划的一条学习路径图。它没有试图在一开始就用海量信息淹没读者，而是采取了渐进式的难度爬升策略。起始部分主要聚焦于开发环境的熟悉和基础I/O操作的掌握，为后续复杂模块的引入打下了坚实的基础。随后，它稳步过渡到高级的资源管理、多线程控制以及网络通信等关键技能。最让我感到惊喜的是，在涉及系统优化和性能调校的部分，作者的论述非常到位，揭示了许多影响系统稳定性的潜在陷阱，这些往往是初级教程中被刻意忽略的关键点。这种对系统健壮性的强调，显示出作者对实际工程部署的深刻理解。
