本书将图形化编程语言LabVIEW和现代激光光谱技术相结合，系统介绍了LabVIEW程序设计的基本概念、程序结构和编程技巧，及其在激光光谱科学研究和工程实践中应用的专门知识，内容分为四大部分，第一部分LabVIEW简介，简单介绍了LabVIEW发展历史、编程环境和软件安装过程；第二部分LabVIEW编程基础篇，介绍了图形化编程语言基础知识、VI和子VI程序结构和编程技巧、人机界面交互设计基本操作过程；第三部分LabVIEW编程应用篇，系统介绍了LabVIEW在光谱信号仿真和光谱信号处理、滤波算法、数据采集和通讯、数字锁相、PID控制器设计等方面的应用；第四部分LabVIEW科学研究与工程实践篇，主要介绍了LabVIEW在激光光谱科学研究和工程实践中的典型应用。
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第1章 LabVIEW简介 1
1.1 LabVIEW发展历史 1
1.2 LabVIEW软件安装 2
第2章 LabVIEW编程基础篇 7
2.1 数据类型 7
2.2 LabVIEW程序结构 15
2.2.1 循环结构 15
2.2.2 定时结构 19
2.2.3 条件结构 22
2.2.4 事件结构 23
2.3 数组、矩阵和簇 24
2.4 LabVIEW图形化显示数据—图表和图形 29
2.5 Express VI 33
2.5.1 Express VI“输入” 34
2.5.2 Express VI“信号分析” 36
2.5.3 Express VI“输出” 39
2.5.4 Express VI“信号操作” 40
2.5.5 Express VI“执行过程控制” 46
2.5.6 Express VI“算术与比较” 47
2.6 文件 I/O 50
2.7 VI与子VI 52
2.8 人机界面交互界面设计 58
2.9 LabVIEW信号仿真 60
2.9.1 正弦波形 61
2.9.2 方波波形 63
2.9.3 三角波形 65
2.9.4 锯齿波形 66
2.9.5 仿真信号 67
2.9.6 基本函数发生器 73
2.9.7 混频信号 76
2.9.8 基本混合单频 78
2.9.9 基本带幅值混合单频 79
2.9.10 混合单频信号发生器 79
2.9.11 混合单频与噪声波形 79
2.9.12 公式波形 80
2.9.13 均匀白噪声波形 80
2.9.14 高斯白噪声波形 80
2.9.15 周期性随机噪声波形 81
2.9.16 反幂律噪声波形 81
2.9.17 Gamma噪声波形 81
2.9.18 泊松噪声波形 82
2.9.19 二项分布噪声波形 82
2.9.20 Bernoulli噪声波形 82
2.9.21 MLS序列波形 83
第3章 LabVIEW编程应用篇 84
3.1 LabVIEW光谱信号仿真理论 85
3.1.1 朗伯-比尔定律 85
3.1.2 分子吸收线型函数 86
3.1.3 光谱数据库 89
3.2 LabVIEW光谱仿真程序设计 92
3.3 LabVIEW光谱信号处理 100
3.3.1 数据导入 100
3.3.2 背景归一化处理 106
3.3.3 线型拟合和浓度反演 110
3.3.4 数据保存 112
3.4 LabVIEW信号处理算法 114
3.4.1 概述 114
3.4.2 LabVIEW数字滤波器 116
3.4.3 傅里叶变换 119
3.4.4 信号多次平均 121
3.4.5 Savitzky-Golay滤波 124
3.4.6 小波去噪 126
3.4.7 Allan方差 133
3.5 LabVIEW数据采集和通讯 135
3.5.1 NI-DAQ发展过程 136
3.5.2 数据采集卡和 DAQ助手 136
3.6 LabVIEW串口通讯 145
3.6.1 概述 145
3.6.2 虚拟串口通讯 147
3.6.3 LabVIEW VISA串口助手 149
3.6.4 LabVIEW虚拟串口互通信程序设计153
3.7 LabVIEW数字锁相 156
3.7.1 锁相放大器的基本原理 156
3.7.2 LabVIEW数字锁相放大器设计159
3.8 LabView PID控制算法 161
3.8.1 PID算法理论 161
3.8.2 LabVIEW PID程序设计 162
3.8.3 LabVIEW PID工具包 164
3.8.4 LabVIEW PID在激光光谱中应用 167
第4章 LabVIEW科学研究与工程实践篇 173
4.1 LabVIEW温湿度和压力实时监测系统 173
4.2 LabVIEW声卡与光声光谱数据采集 176
4.2.1 声卡概述 176
4.2.2 LabVIEW声音选板177
4.2.3 LabVIEW声卡语音采集程序设计178
4.2.4 基于LabVIEW和声卡的光声光谱信号采集180
4.3 LabVIEW机器视觉和摄像头调用 184
4.4 LabVIEW在激光吸收光谱中的应用 191
4.4.1 直接吸收光谱 191
4.4.2 半导体激光器特性 192
4.4.3 快速扫描波长调制光谱 197
4.4.4 渐变波长调制光谱 203
4.5 LabVIEW在多频调制球形腔共振光声光谱中的应用 206
4.6 石英音叉多频调制光谱传感技术 217
4.6.1 石英音叉光电探测器 217
4.6.2 石英音叉多频调制光谱技术 221
4.6.3 石英音叉混频调制2F/1F-WMS光谱技术 230
4.7 LabVIEW在深海传感器中的应用 235
4.8 LabVIEW如何制作EXE和SETUP文件 242
参考文献 248
附录 LabVIEW操作快捷键 249
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