实验教学在高等工科教育中起着相当重要的作用,应用虚拟仪器来进行实验教学已经形成了一个趋势。本课题在原有的虚拟仪器测试平台软、硬件的设计基础上,设计了一个带频谱分析功能的虚拟数字存储示波器(DSO)。对数据采集模块的硬件平台进行了一些改进,并重新设计了软件。为了进一步完善虚拟仪器实验平台的测试功能,设计了滤波器,键盘点阵,CPLD,温度检测,R、L、C参数测试五种实验插卡和配套的软件。论文首先介绍了虚拟仪器的研究背景和意义以及国内外的一些研究现状,然后介绍了虚拟仪器实验平台的结构和设计原理,接着重点论述了虚拟数字存储示波器的设计与实现,包括原理介绍和软、硬件的设计。最后简单介绍了调试方法并给出了测试结果。在硬件的设计工作中,针对以前选用的CPLD容量小、功耗大的问题,改用了FPGA。以A/D采集为基础设计了虚拟数字存储示波器,增加了几种触发方式,增加了滤波,并调整了通道电路,在插卡设计当中,为方便本科生的实验教学,改进了R、L、C参数测试电路板,滤波器电路板,增加了键盘点阵,CPLD,温度检测三种电路板。软件是虚拟仪器综合实验平台的重要组成部分。所采用的软件编程环境是NI公司的用于数据分析、过程通信的应用软件LabWindows/CVI。它以标准C为核心,拥有图形化用户界面,可以对计算机最底层硬件进行访问和控制。在软件的设计部分,采用模块化的编程方法,详细阐述了编程思路和实现方式,给出了设计流程图,关键的子函数给出了源程序。