虚拟实验仪器系统由信号采集、信号处理和结果显示三大部分构成，但是除了信号采集部分是由硬件实现之外，其他两部分均是由软件实现。本文从硬件结构和软件组成两个方面阐述了实现虚拟实验仪器系统的设计。本文介绍了虚拟仪器的基本原理，虚拟仪器是指在通用计算机上添加一层软件和一些硬件模块，使用户操作这台通用计算机就像操作一台自己专门设计的仪器一样。虚拟仪器系统与传统仪器相比，具有性价比高、开放性、智能化程度高、界面友好等特点。本文叙述了虚拟仪器开发平台LabVIEW的特点，并提出了虚拟实验仪器系统的软件设计方案。对PC-DAQ／PCI插卡式虚拟仪器系统、VXI总线虚拟仪器测试系统、GPIB虚拟仪器测试系统、串口总线虚拟仪器测试系统、PXI总线虚拟仪器测试系统等五种结构方式的虚拟仪器进行比较介绍，确定本文的硬件平台为PC-DAQ／PCI插卡式结构，并采用数据采集板AD7202，实现AD7202在LabVIEW中的数据采集。本文重点讲述了虚拟数字存储示波器各个功能模块的软件设计，并对系统进行了调试和实验，验证了虚拟实验仪器的实用性和优越性。