1.6　虚拟仪器技术在各行业的应用情况

经过30多年的发展，虚拟仪器技术作为计算机技术与测量仪器技术相结合的创新技术，应用领域已十分广泛，已经由航空航天、军工科研扩展到一般工业领域中，例如有电力、通信、能源、环境、汽车、建筑、生医、光学以及物联网等。下面列举4个虚拟仪器技术的应用示例。

1）虚拟仪器技术在无线通信领域中的应用

新一代移动通信网络即“第五代移动通信技术”（也称为“5G”），需要突破容量传输限制以及现有的许多挑战。目前一个新的想法是采用毫米波频段，它能够在新频段中提供更高的数据速率和更大的带宽。图1.10所示的是NI公司研发的软件无线电（SDR）平台，该平台结合LabVIEW通信系统设计套件，可以帮助工程师迅速开发原型以及部署实时无线通信系统。图1.11为虚拟仪器技术在无线通信领域中的应用示例图。

2）虚拟仪器技术在半导体技术领域中的应用

随着技术发展的日新月异，半导体制造商必须在提高所采集和分析的数据可靠性的同时降低测试成本。如图1.12所示，基于PXI模块化仪器的测试系统包含高性能源测量单元（SMU）、示波器、任意波形发生器和数字仪器，可以满足IC验证、特性分析和生产测试的各种测量需求。利用虚拟仪器技术，工程师可通过升级特定硬件和软件来满足未来需求，而无须花费大代价更换整个系统。

图1.10　软件无线电（SDR）平台

图1.11　虚拟仪器技术在无线通信领域中的应用

图1.12　虚拟仪器技术在半导体行业的应用

3）虚拟仪器技术在国防和航空航天领域中的应用

在国防和航空航天领域，为了完成对航空电子设备、飞行控制、情报侦察系统等的测试和维修，往往需要花费大量的时间和经费。目前，传统机架堆叠式台式仪器和基于封闭架构的自动化测试设备（ATE）系统正逐渐被淘汰。为了满足当前和未来的测试需求，工程师们逐渐转向采用基于模块化平台的智能测试系统。图1.13所示的是利用PXI仪器和LabVIEW软件开发的军工通用自动化测试系统。

4）虚拟仪器技术在汽车领域中的应用

随着车辆开始朝自主驾驶方向发展，工程师不仅面临着日益增长的系统复杂性需求，而且还需要尽可能降低成本和缩短时间。先进驾驶辅助系统（ADAS）是一项新兴的汽车技术，它除了包含传统的倒车摄像头和停车辅助系统之外，还与其他子系统融合在一起，并结合新技术来提供紧急制动等安全功能。所以，对先进驾驶辅助系统的测试变得愈加严格。图1.14显示的是利用PXI仪器和LabVIEW软件开发的对ADAS的测试平台，该平台采用模块化硬件和开放性的软件，可实现更轻松的集成和更准确的测试；同一个平台适用于系统设计的各个方面，包括特性分析、验证以及生产测试。

图1.13　虚拟仪器技术在国防和航空航天领域中的应用

图1.14　虚拟仪器技术在汽车领域中的应用