可重構虛擬儀器測試技術教學平臺

圖2 典型信號頻譜分析實驗裝配圖

2.2 瀏覽器/虛擬儀器雙屏顯示結構

　　在教學設計中，我們按測試技術課程體系結構和知識點選擇的虛擬儀器實驗有30多個，實驗腳本、實驗說明、理論參考等加起來約有100多個電子文件。最理想的方式是采用網(wǎng)頁文件的超級鏈接方式對這些文件進行管理，并按教學體系對實驗進行分類、組織和查找。但虛擬儀器和瀏覽器是兩種不同技術實現(xiàn)形式的東西，讓虛擬儀器支持瀏覽器很難，同樣讓瀏覽器支持虛擬儀器也不容易。為此，我們利用IE瀏覽器可以作為ActiveX控件整體嵌入的特點，將IE瀏覽器嵌入在虛擬儀器界面中。為保證瀏覽器界面和虛擬儀器界面不沖突，在閱讀實驗說明等網(wǎng)頁文件時將IE控件最大化，將虛擬儀器界面隱藏；在做虛擬儀器實驗時，則將虛擬儀器界面激活，IE控件最小化和隱藏；也就是實現(xiàn)所謂的瀏覽器/虛擬儀器雙屏顯示結構。

　　另外，為便于在虛擬儀器和瀏覽器間做自動操作切換，我們在虛擬儀器中增加了超級鏈接控件，點擊虛擬儀器中的超級鏈接時可以自動切換到瀏覽器界面，并加載鏈接的網(wǎng)頁文件。在瀏覽器中則利用鉤子函數(shù)對其增加超鏈接內容辯識和過濾功能，點擊瀏覽器中的超級鏈接時，瀏覽器先判斷是網(wǎng)頁還是虛擬儀器實驗腳本，若是網(wǎng)頁則交由瀏覽器顯示，若是實驗腳本則交由虛擬儀器處理。如圖3所顯示。

圖3 用瀏覽器/虛擬儀器雙屏結構實現(xiàn)操作聯(lián)動

　　利用瀏覽器/虛擬儀器雙屏顯示結構，實驗時教師、學生可以在平臺內嵌的瀏覽器中閱讀實驗目錄、實驗內容等信息，點擊網(wǎng)頁中的鏈接，則可以直接調出相關虛擬儀器實驗進行操作，使用十分方便。

2.3 復合虛擬儀器文檔

　　在測試技術教學實驗設計中，一個知識點可能會分解為幾個關聯(lián)的虛擬儀器實驗。例如，在講解信號調制解調知識點時，主要內容有信號的同步調制與解調，信號的偏置調制與解調，以及載波頻率的影響等。這些內容若放在一個虛擬儀器界面中往往顯示不下，若作為不同的虛擬儀器實驗處理，使用時又要來回加載虛擬儀器腳本。

　　為此，我們利用了Windows復合文檔可以存儲多個文件的技術，將同一知識點中的若干個虛擬儀器腳本組合在一起，形成一個復合虛擬儀器文檔。加載虛擬儀器復合文檔時，將相關的虛擬儀器實驗同時加載，并以頁幀方式層疊顯示在虛擬儀器窗口中。點擊虛擬儀器界面右側的頁幀選擇按鈕，就可以在組內的虛擬儀器實驗中進行快速切換。
圖4是信號調制解調知識點的虛擬儀器復合文檔的顯示情況。實驗時可以用頁幀在信號同步調制與解調實驗、偏置電壓的影響實驗和載波頻率的影響實驗中進行快速跳轉。

圖4 信號調制解調知識點虛擬儀器復合文檔顯示界面

2.4 Signal Basic腳本語言

　　教學用虛擬儀器平臺的另一個特點是必須具有更強的開放性，學生除了直接使用波形信號發(fā)生器、頻譜分析等集成在平臺中的虛擬儀器功能模塊外，還要能夠了解它們在虛擬儀器中是如何實現(xiàn)的；也就是說學生能夠根據(jù)所學的有效值計算、相關函數(shù)計算等數(shù)學公式，自己設計出虛擬儀器分析功能。