內容大鋼
本書將圖形化編程語言LabVIEW和現代激光光譜技術相結合,系統介紹了LabVIEW程序設計的基本概念、程序結構和編程技巧,及其在激光光譜科學研究和工程實踐中應用的專門知識,內容分為四大部分,第一部分LabVIEW簡介,簡單介紹了LabVIEW發展歷史、編程環境和軟體安裝過程;第二部分LabVIEW編程基礎篇,介紹了圖形化編程語言基礎知識、VI和子VI程序結構和編程技巧、人機界面交互設計基本操作過程;第三部分LabVIEW編程應用篇,系統介紹了LabVIEW在光譜信號模擬和光譜信號處理、濾波演算法、數據採集和通訊、數字鎖相、PID控制器設計等方面的應用;第四部分LabVIEW科學研究與工程實踐篇,主要介紹了LabVIEW在激光光譜科學研究和工程實踐中的典型應用。
作者介紹
李勁松|責編:劉鳳娟//楊探
李勁松,男,博士,1979年11月生,安徽合肥人,安徽大學物理與光電工程學院教授(博士生導師,首批「優秀人才計劃」英才IⅢ入選者,安徽大學2017?2018年度「三全育人」先進個人),主要從事新型激光光譜與感測技術及應用研究,以及高等教育教學改革和教學研究工作。2008年畢業於中國科學院合肥物質科學研究院,曾在法國蘭斯大學(法國國家科學研究中心)、德國馬克斯普朗克化學研究所、瑞士聯邦材料科學與技術研究所等國際知名高校和科研院所從事科學研究工作。海外留學期間主持/參與完成了各類國際重大科研項目(法俄科學院合作的「福布斯-土壤」(Phobos-Grunt)號火星探測項目、德國馬克斯普朗克協會和亥姆霍茲聯合會資助的高緯度長距離機載大氣觀察項目、高精度激光雷達探測大氣CO2垂直分佈項目等)。目前主持科技部國家重點研發計劃——基於載人潛水器的深海原位多參數化學感測器研製項目課題1項(課題代碼:2016YFC0302202)、國家自然科學基金2項(項目代碼:61675005;41875158)及安徽省自然科學基金/科技攻關項目(項目代碼:1501041136,1508085MF118)等省部級項目多項。以第一作者/通訊作者在Analytical Chemistry、ACS Sensors、Sensors and Actuators B、Optics Letters、Optics Express等SCI期刊發表JCR二區及以上論文十余篇(含TOP期刊一區3篇,自然指數1篇);封面報道優秀論文3篇;授權發明專利4項,軟體著作權3項;2020年入選全球前2%頂尖科學家榜單(World's Top 2% Scientists 2020)。教學方面主持安徽省省級質量工程項目、大學生創新訓練項目(國家級)、科研訓練計劃項目等教研項目十余項,指導研究生16名,培養的2名博士生分別于2020年和2021年獲得國家留學基金委公派出國獎學金和研究生國家獎學金。
目錄
第1章 LabVIEW簡介
1.1 LabVIEW發展歷史
1.2 LabVIEW軟體安裝
第2章 LabVIEW編程基礎篇
2.1 數據類型
2.2 LabVIEW程序結構
2.2.1 循環結構
2.2.2 定時結構
2.2.3 條件結構
2.2.4 事件結構
2.3 數組、矩陣和簇
2.4 LabVIEW圖形化顯示數據—圖表和圖形
2.5 Express VI
2.5.1 Express VI「輸入」
2.5.2 Express VI「信號分析」
2.5.3 Express VI「輸出」
2.5.4 Express VI「信號操作」
2.5.5 Express VI「執行過程式控制制」
2.5.6 Express VI「算術與比較」
2.6 文件 I/O
2.7 VI與子VI
2.8 人機界面交互界面設計
2.9 LabVIEW信號模擬
2.9.1 正弦波形
2.9.2 方波波形
2.9.3 三角波形
2.9.4 鋸齒波形
2.9.5 模擬信號
2.9.6 基本函數發生器
2.9.7 混頻信號
2.9.8 基本混合單頻
2.9.9 基本帶幅值混合單頻
2.9.10 混合單頻信號發生器
2.9.11 混合單頻與雜訊波形
2.9.12 公式波形
2.9.13 均勻白雜訊波形
2.9.14 高斯白雜訊波形
2.9.15 周期性隨機雜訊波形
2.9.16 反冪律雜訊波形
2.9.17 Gamma雜訊波形
2.9.18 泊松雜訊波形
2.9.19 二項分佈雜訊波形
2.9.20 Bernoulli雜訊波形
2.9.21 MLS序列波形
第3章 LabVIEW編程應用篇
3.1 LabVIEW光譜信號模擬理論
3.1.1 朗伯-比爾定律
3.1.2 分子吸收線型函數
3.1.3 光譜資料庫
3.2 LabVIEW光譜模擬程序設計
3.3 LabVIEW光譜信號處理
3.3.1 數據導入
3.3.2 背景歸一化處理
3.3.3 線型擬合和濃度反演
3.3.4 數據保存
3.4 LabVIEW信號處理演算法
3.4.1 概述
3.4.2 LabVIEW數字濾波器
3.4.3 傅里葉變換
3.4.4 信號多次平均
3.4.5 Savitzky-Golay濾波
3.4.6 小波去噪
3.4.7 Allan方差
3.5 LabVIEW數據採集和通訊
3.5.1 NI-DAQ發展過程
3.5.2 數據採集卡和 DAQ助手
3.6 LabVIEW串口通訊
3.6.1 概述
3.6.2 虛擬串口通訊
3.6.3 LabVIEW VISA串口助手
3.6.4 LabVIEW虛擬串口互通信程序設計
3.7 LabVIEW數字鎖相
3.7.1 鎖相放大器的基本原理
3.7.2 LabVIEW數字鎖相放大器設計
3.8 LabView PID控制演算法
3.8.1 PID演算法理論
3.8.2 LabVIEW PID程序設計
3.8.3 LabVIEW PID工具包
3.8.4 LabVIEW PID在激光光譜中應用
第4章 LabVIEW科學研究與工程實踐篇
4.1 LabVIEW溫濕度和壓力實時監測系統
4.2 LabVIEW音效卡與光聲光譜數據採集
4.2.1 音效卡概述
4.2.2 LabVIEW聲音選板
4.2.3 LabVIEW音效卡語音採集程序設計
4.2.4 基於LabVIEW和音效卡的光聲光譜信號採集
4.3 LabVIEW機器視覺和攝像頭調用
4.4 LabVIEW在激光吸收光譜中的應用
4.4.1 直接吸收光譜
4.4.2 半導體激光器特性
4.4.3 快速掃描波長調製光譜
4.4.4 漸變波長調製光譜
4.5 LabVIEW在多頻調製球形腔共振光聲光譜中的應用
4.6 石英音叉多頻調製光譜感測技術
4.6.1 石英音叉光電探測器
4.6.2 石英音叉多頻調製光譜技術
4.6.3 石英音叉混頻調製2F/1F-WMS光譜技術
4.7 LabVIEW在深海感測器中的應用
4.8 LabVIEW如何製作EXE和SETUP文件
參考文獻
附錄 LabVIEW操作快捷鍵