1)典型信号时域波形分析实验

2)典型信号的频谱分析与应用实验

3)典型信号的相关分析与应用实验

4)典型信号的概率密度分析与应用实验

5)FFT谱分析中的误差和改进方法实验

6)数字滤波器设计与应用实验

………

例如,图6是我们设计的虚拟仪器形式的信号合成与分解实验。学生通过直观的感受,可以更深刻的理解傅立叶变换的工程意义,激发他们的学习兴趣。

图6 波形合成与分解实验

3.2 基于PC机测试资源的实物教学

与实验室中开出的测试实验相比,虚拟仪器实验有一个不足,就是缺乏实物实验。其实,运行虚拟仪器软件的PC机自身就是一个含有丰富测试资源的装置。例如,计算机上的光电鼠标是一个光电传感器、麦克风是一个电容传感器、摄象头是一个CCD传感器,计算机声卡是一个双通道的A/D卡+ D/A卡。

在测试技术虚拟仪器实验教学平台设计上我们充分利用了这一有利条件,将声卡、摄象头驱动集成在平台中,形成一个基于PC的测试实验室。学生可以PC机鼠标做光电传感器原理实验,用麦克风做电容传感器原理实验,用摄象头做CCD原理实验,用声卡做A/D、D/A卡工作原理实验。从而解决了课堂上传感器和测试系统部分教学中因缺乏实物而枯燥、乏味的问题。

图7 基于PC声卡的信号发生器

这样,我们可以不花费任何额外的硬件代价,就可以在教师上课、学生上网的PC机上建立起一个功能强大的含实物和硬件的测试实验室。通过它,教师可以在课堂上向学生展示测试技术的原理和应用;课后学生也可以自己动手做实验和设计小测量装置,在实践中将所学的知识融会贯通,培养自己观察问题和解决问题的能力。图7是我们利用声卡设计的信号发生器界面。