实验教学在高校工科教育中起着相当重要的作用,但是长期以来实验设备和实验教学方法的落后在很大程度上制约了实验教学质量的提高。随着微型计算机和软件技术的发展,虚拟仪器在智能化程序、处理能力、性能价格比、可操作性等方面与传统仪器相比都具有明显的技术优势,将虚拟仪器引入高校的实验教学不但可以提高测试效率和教学的质量,而且为降低实验仪器成本提供了有效的途径和方法。本论文的目的就是开发一个网络化的虚拟仪器实验教学系统,服务于工科实验教学,以提高实验教学水平和教学质量。本论文以Internet在远程监控上的应用为研究背景,以完成网络化的实验系统为目的展开了研究。首先,阐述了国内外相关课题的现状和发展趋势,然后介绍虚拟仪器开发平台LabVIEW,接着针对NI公司生产的数据采集卡成本高这一不足,确定采用通用串行总线USB技术进行本实验系统的数据采集。充分利用高速通用串行总线(USB)所具有的传输速度快、支持热插拔、即插即用、易于扩展、占用的系统资源少等优点,将其与传统的数据采集技术相结合,设计实现了一种基于USB的集数据采集、分析、显示为一体的数据采集系统。介绍了本数据采集系统的USB设备驱动程序的设计,并结合驱动程序完成了基于虚拟仪器LabVIEW的主机应用程序(包括虚拟示波及频谱分析仪、虚拟信号发生器、虚拟巴特沃斯滤波器、虚拟调幅波解调器、虚拟微分器和积分器、虚拟相关分析仪等)的设计。虚拟示波及频谱分析仪不但具有传统示波器的波形显示控制功能,而且还对传统示波器的功能进行了扩展,实现了参数自动测量显示、波形存储、打印和频谱分析等功能。本文详述了LabVIEW中使用DataSocket, Web Server及远程面板技术实现网络通信的方法。最后,对论文的研究工作进行了总结和展望。