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随着现代仪器技术和计算机技术的发展，产生了虚拟仪器。它是当今计算机辅助测试(CAT)领域的一项重要技术。与传统仪器相比较，虚拟仪器在价格、灵活性等诸多方面都占有优势。可以预计虚拟仪器的应用将会越来越广泛，所采用的技术也会不断更新，对虚拟仪器的研究也将越来越深入，目前虚拟仪器仍是电子信息技术领域的一个研究热点。 本论文设计并研制了一个基于USB接口的虚拟仪器。设计主要包括硬件和软件两个部分，硬件主要是数据采集电路板的设计；软件包括单片机的固件编程与应用程序等的设计。数据采集板具有64K采样深度，主要集成电路均采用高速高品质器件，能实现在系统改变信号采样速率，大大提高了对周期信号的采样范围；接口部分采用USB电路设计，使之具有高速、宽频带等特征。在应用程序的设计上，完成的虚拟仪器软件能够显示时域和频域波形，界面友好，操作方便；频域算法采用了快速傅立叶变换实现；在信号消噪算法上，根据VC++与MATLAB之间的接口，通过MATLAB计算引擎调用MATLAB小波消噪函数，使应用程序整体性能更好，处理效率更高。对研制的虚拟仪器进行了实验测试，结果证明：小波消噪对信号噪声的滤除有显著的效果。最后本文对小波消噪的参数设置问题进行了分析，对不同参数选择后的结果进行了比较后得出了结论。