随着科学技术的进步,对测量技术的要求越来越高。先进的测控系统,不仅要求设备能单独进行测试,还能够满足多样性、多功能,实现信息共享的需要。传统的测试仪器由厂家定义,结构封闭,使用固定的输入输出,每种仪器只能实现一类特定的测量功能,在应用方面受到很大的限制。随着微电子技术、通信技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术和仪器领域中的应用,使得电子测量仪器的功能发生了质的变化。新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构促使了基于计算机的测控仪器——虚拟仪器的发展。虚拟仪器改变了传统仪器设计的观念,使原来部分由硬件完成的功能,现在由软件实现,并且在智能化程度、处理能力和可操作性方面均具有明显的技术优势。示波器是科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。虚拟数字存储示波器是虚拟仪器技术的一种具体应用,主要由数据采集、数据处理和结果显示三大部分组成。其中,数据处理和结果显示由计算机软件系统来完成,只有数据采集是在软件的控制下由硬件来完成。本文利用功能强大的图形化虚拟仪器开发平台LabVIEW,主要完成对软件系统的设计,采用模块化的设计思想,每个功能的实现由一个模块完成。其中主要包括由信号发生、触发控制和采样控制组成的数据采集模块,由滤波、电压测量、相位测量、频谱分析和波形存储及回放组成的信号分析及处理模块,由单频、相关、统计、失真和功率谱分析组成的信号其它分析模块,以及由单路运算、二路运算和显示控制组成的波形运算及显示模块,并给出了具体的设计方法和设计思路。本文所设计的虚拟示波器除了通用功能外,又具有普通示波器所没有的许多优点,如滤波、频谱分析、波形的存储和调用、信号相关性分析、失真分析、功率谱分析、波形运算等,其成本低廉,功能可根据应用的需要不断地扩展。最后对虚拟示波器进行了系统测试和性能分析,实验结果达到了预先的设计要求。