1. 本选题研究的目的及意义
虚拟仪器技术近年来发展迅速，以其成本低、功能强大、可扩展性强等优势逐渐成为测试测量领域的重要发展方向。
传统示波器在实际应用中存在着体积庞大、价格昂贵、功能相对单一等局限性，而虚拟仪器示波器能够有效克服这些问题，为信号测量和分析提供更加灵活、高效的解决方案。
本课题旨在研究开发一款基于虚拟仪器技术的示波器，其测量频率范围覆盖音频信号的主要频段0-20kHz，以满足音频信号分析、电路故障诊断、传感器信号采集等应用需求。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着计算机技术、信号处理技术和软件技术的发展，虚拟仪器技术得到了快速发展，并广泛应用于各个领域。
虚拟仪器技术使用计算机软件来模拟传统仪器的功能，具有灵活、可扩展、成本低等优点，逐渐成为现代测试测量技术的发展趋势。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要内容包括以下几个方面：
1.虚拟仪器示波器系统设计：确定系统总体框架，包括硬件平台选型、软件架构设计、信号处理流程等。
2.信号采集模块设计：选择合适的传感器和信号调理电路，设计数据采集卡驱动程序，实现信号的准确采集。
3.信号处理模块设计：研究信号预处理算法、数字滤波器设计、信号特征提取算法等，并进行仿真验证。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究方法主要采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方式。
首先，进行文献调研，了解虚拟仪器技术、示波器工作原理、信号处理方法等相关理论知识，并分析国内外研究现状，确定研究方向和目标。
其次，进行系统设计，包括硬件平台搭建、软件架构设计、信号处理算法设计等。
5. 研究的创新点
本课题致力于研究并实现一款能够测量0-20kHz信号的虚拟仪器示波器，其创新点在于以下几个方面：
1.基于虚拟仪器技术实现低成本、高性能的示波器功能：相较于传统示波器，本课题利用虚拟仪器技术，将计算机强大的计算和处理能力与灵活的软件功能相结合，以较低的成本实现了媲美传统示波器的测量性能，并在功能扩展、用户界面定制等方面更具优势。
2.针对音频信号测量需求进行系统优化设计：本课题针对0-20kHz的音频信号测量需求，对信号采集模块、信号处理算法、软件功能等方面进行针对性设计和优化，以提高示波器在音频信号分析、电路故障诊断等应用场景下的测量精度和效率。
3.探索虚拟仪器示波器在音频信号分析中的应用：本课题将在完成系统设计和实现的基础上，进一步探索虚拟仪器示波器在音频信号分析中的应用，例如音频信号特征提取、音频设备性能测试等，以期为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 王耀南,李树涛,毛建旭.虚拟仪器技术与应用[M].北京:电子工业出版社,2020.
[2] 刘君华.基于虚拟仪器的多通道信号采集与分析系统设计[J].电子测量技术,2019,42(19):86-90.
[3] 陈明,张志强,李伟.基于LabVIEW的虚拟示波器设计与实现[J].电子测量技术,2018,41(13):111-115.
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