随着科学技术的进步,对测量技术的要求越来越高.电子测量技术在各个领域得到越来越广泛的应用,传统的电子测量仪器由于其功能单一,体积庞大,已经很难满足实际工作的需要.集成电路和计算机技术的迅猛发展使电子测量仪器逐渐向数字化、智能化方向发展,与传统仪器相比表现为:功能更强、处理速度更快、频带更宽、用途更广、操作更简单、体积更小、可扩充性更好.微型计算机的普及程度和性能不断提高,使得基于PC平台的虚拟仪器系统应运而生.虚拟仪器可以充分利用计算机的运算、存储和显示功能,因而在降低仪器成本的同时使仪器的灵活性和数据处理能力大大提高,可以很好地满足学校科研和教学改革的需要.本文论述了基于虚拟仪器概念的信号处理系统的实现方案.使用自主开发的USB 2.0数据采集卡,最终实现了基于PC平台的,具有数字存储示波器、频谱分析仪、频率记数器和相位差计等功能的系统.由于使用了LabVIEW进行系统的软件开发,使得本系统具有很好的通用性和灵活性.本文主要讨论在信号处理过程中的数据传输、显示和相应处理的方法以及实现过程中的关键技术.USB数据采集设备与应用程序的交互,在整个虚拟仪器系统中占据着重要的地位,也是整个设计中首先要解决的问题.本文使用了基于动态链接库(DLL)的LabVIEW程序驱动,实现了在LabVIEW中对硬件设备的控制和对采样数据的传输.本文重点描述了虚拟数字存储示波器、虚拟频谱分析仪及虚拟相位差计的实现原理及其实现过程中主要解决的一些问题.包括解决了虚拟数字示波器中波形刷新时的同步问题;分析了频谱分析中出现谱泄漏的情况,并讨论了对频谱的校正;以及解决了相位差计算当中波形零点选择及波形周期计算等问题.本设计完成的基于虚拟仪器的信号处理平台具有很好的用户图形界面,操作简单,而且功能齐全,达到了一定技术指标.