20世纪80年代以后,电子技术和计算机技术的高速发展催生了新的测试方法、理论和仪器的出现。这些新的仪器技术在许多方面冲破了传统仪器的概念,测量仪器的功能开始发生了质的变化,在这种背景下,虚拟仪器应运而生。虚拟仪器借助于计算机的软硬件平台建立的测试与控制系统,其“软件即仪器”的思想代表了未来仪器技术的发展方向。通过虚拟仪器,用户可以根据自己的需求设计自己所需的仪器系统,仅仅通过修改软件就能改变仪器功能,以满足多种多样的应用需求。LabVIEW是虚拟仪器语言中应用最普遍的、最有代表性的软件平台。LabVIEW以G语言为基础,采用图形化的编程方式,无须掌握复杂的编程技巧便可完成程序设计,操作简便却功能强大,能够满足用户进行数据采集、数据处理、数据分析和数据存储的需求。传统的对铁路信号的分析方法是通过磁带记录仪记录轨道电路信号,然后通过频谱分析仪对信号进行分析,这种方法即不方便分析,也不方便存储,还不易进行移植与更改。因此,设计具有高精度、灵活性、可移植性、有强大的分析处理及存储能力的数据分析系统具有实际意义。通过对虚拟仪器的了解和研究,本文提出了基于虚拟仪器的数据采集与分析系统的研究方案与设计方法。文中首先对虚拟仪器的原理、特点、应用进行了分析,在此基础上阐述了数据采集系统的设计思想,并分别给出了系统的硬件平台搭建和软件平台设计方案。软件设计在NI公司的LabVIEW2009开发环境下进行。作者利用LabVIEW编写了系统的应用程序,实现了包括数据采集、数据处理与分析、数据显示与存储在内的多个模块的功能,实现了对信号的滤波、FFT变换等处理,界面直观,并可以生成报表,方便重要数据的保存。最后,作者通过对实测数据的采集与分析验证了该系统的性能,证明了系统的实用性和可靠性。