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통신 및 원격 제어 환경 구축(Labview 2)(결과) - 실험물리학I A+ 레포트

2025-1학기 실험물리학I A+ 레포트입니다. 실험 레포트 작성에 긴 시간 들이지 마시고 다른 과목 공부하시는 걸 추천드립니다. 여기까지 실물I 레포트였습니다. 기말고사 파이팅~
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최초등록일 2025.07.16 최종저작일 2025.05
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통신 및 원격 제어 환경 구축(Labview 2)(결과) - 실험물리학I A+ 레포트
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    소개

    2025-1학기 실험물리학I A+ 레포트입니다.
    실험 레포트 작성에 긴 시간 들이지 마시고 다른 과목 공부하시는 걸 추천드립니다.
    여기까지 실물I 레포트였습니다.
    기말고사 파이팅~

    목차

    1. 실험 결과
    2. 분석
    3. 토의
    4. 참고 문헌

    본문내용

    2. 분석
    (1) 실험 1 – 연속 모드
    그림 1은 진동수, 파형, 진폭을 입력받으면 함수발생기에 그래프가 그려지는 코드이다. 그림 2는 그림 1에서 작성한 코드로 만든 프론트 패널이며 여기서 진폭을 1Vpp, 진동수를 1kHz로 입력하면 사진 1에서 진폭이 1Vpp, 진동수가 1kHz인 정현파가 형성된다. 그림 2에서 ‘Waveform Function’를 공란으로 두었음에도 정현파가 형성된 것은 ‘0:Sine’, 즉 파형의 기본 default가 정현파이기 때문이다.
    그림 3에서는 프론트 패널에서 진동수의 값을 2kHz로 바꿔서 입력하였고, 이는 사진 2에서 진동수가 2kHz인 정현파가 나타난 것으로 반영되었다.
    그림 4에서는 프론트 패널에서 진폭의 값을 3Vpp로 바꿔서 입력하였고, 이는 사진 3에서 진폭이 3Vpp인 정현파가 나타난 것으로 반영되었다.

    (2) 실험 2 – 연속 모드 입력 요소 추가 및 스윕 모드
    그림 5에서 함수발생기의 연속 모드를 조작할 때 DC Offset과 Phase Level, Phase Unit를 조작하기 위해 그림 1의 코드에 세 가지 입력 요소(DC Offset, Phase Level, Phase Unit)를 추가했다. 그림 6은 그림 5의 코드로 만든 프론트 패널이고 진동수를 1kHz, DC Offset을 0V, 진폭을 1Vpp, Phase Level을 -1로 입력하고 실행했다. 사진 4에서는 입력값에 따라 진동수가 1kHz, DC Offset이 0V, 진폭이 1Vpp인 정현파가 나타났다.

    참고자료

    · 서강대학교 실험물리학 Ι 매뉴얼, Exp#11. 통신 및 원격 제어 환경 구축(Labview 2)
    · Wikipedia, LabVIEW : https://en.wikipedia.org/wiki/LabVIEW
    · Wikipedia, Doppler effect : https://en.wikipedia.org/wiki/Doppler_effect
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. LabVIEW 함수발생기 프로그래밍
      LabVIEW를 이용한 함수발생기 프로그래밍은 실험실 및 산업 현장에서 매우 실용적인 기술입니다. LabVIEW의 그래픽 기반 프로그래밍 환경은 복잡한 신호 생성 로직을 직관적으로 구현할 수 있게 해줍니다. DAQ 하드웨어와의 통합이 용이하고, 다양한 파형(사인파, 구형파, 삼각파 등)을 효율적으로 생성할 수 있다는 점이 장점입니다. 특히 실시간 신호 처리가 필요한 응용 분야에서 LabVIEW의 병렬 처리 능력은 매우 유용합니다. 다만 프로그래밍 초기 학습곡선이 가파를 수 있으며, 복잡한 알고리즘 구현 시 코드 가독성 관리가 중요합니다.
    • 2. 스윕 모드와 신호 처리
      스윕 모드는 주파수 또는 진폭을 시간에 따라 변화시키는 기술로, 시스템의 동적 특성 분석에 필수적입니다. 선형 스윕(Linear Chirp)과 로그 스윕(Logarithmic Chirp) 등 다양한 방식이 있으며, 각각의 용도에 맞게 선택할 수 있습니다. 신호 처리 관점에서 스윕 신호는 주파수 응답 측정, 시스템 식별, 음향 테스트 등에 광범위하게 활용됩니다. FFT 분석과 결합하면 더욱 정확한 시스템 특성 파악이 가능합니다. 다만 스윕 속도 설정이 중요하며, 너무 빠른 스윕은 정확도를 저하시킬 수 있습니다.
    • 3. 신호 변조 기술
      신호 변조는 통신, 음향, 의료 기기 등 다양한 분야에서 핵심 기술입니다. AM, FM, PM 등 아날로그 변조 방식과 디지털 변조 방식(ASK, FSK, PSK 등)이 있으며, 각각의 특성을 이해하는 것이 중요합니다. LabVIEW에서는 이러한 변조 기술을 효율적으로 구현할 수 있으며, 실시간 신호 생성 및 분석이 가능합니다. 변조 기술의 선택은 대역폭, 잡음 면역성, 전력 효율 등을 고려하여 결정해야 합니다. 현대의 무선 통신 시스템에서는 고차 변조 기술이 점점 더 중요해지고 있습니다.
    • 4. Case문을 이용한 프로그램 제어
      Case문은 프로그래밍에서 조건부 분기를 구현하는 기본적이면서도 강력한 도구입니다. LabVIEW의 Case 구조는 다양한 입력값에 따라 서로 다른 작업을 수행할 수 있게 해주며, 프로그램의 논리적 흐름을 명확하게 표현합니다. 상태 머신(State Machine) 패턴 구현에 특히 유용하며, 복잡한 제어 로직을 체계적으로 관리할 수 있습니다. 다만 Case 분기가 많아질수록 코드 복잡도가 증가하므로, 적절한 구조화와 주석 처리가 필수적입니다. 효율적인 Case문 사용은 유지보수성과 확장성이 우수한 프로그램 개발의 기초입니다.
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