基于聲卡的labview的數(shù)據采集與系統(tǒng)分析-wenkub
2022-11-27 19:47:11 本頁面
【正文】 多通道數(shù)據采集系統(tǒng)。 ISA總線向 PCI總線的過渡，解決了以往聲卡與系統(tǒng)交換數(shù)據的瓶頸問題，同時 也充分發(fā)揮了 DSP芯片的性能。當然，它只適合采集音頻域的信號，即輸入信號頻率必須處于 20~20200Hz的音頻范圍內。 “ 軟件就是儀器 ” 反映了其虛擬儀器技術的本質特征 [1]。聲卡作為語音信號與計算機的通用接口，其主要功能就是將所獲取的模擬音頻信號轉換為數(shù)字信號，經過 DSP音效芯片的處理，將該數(shù)字信號轉換為模擬信號輸出。 (2)采樣頻率 每秒采集聲音樣本的數(shù)量。例如， 16位聲卡把音頻信號的大小分為 216=65536個量化等級來實施上述轉換。聲 卡測量信號的引入應采用音頻電纜或屏蔽電纜以降低噪聲干擾。 軟件設計 根據 VI結構化的特征，把整個系統(tǒng)分為數(shù)據采集和信號分析兩個模塊 ，以友好的圖形界面與用戶進行交互。由于 PCM波形音頻格式輸出的信號質量最好，所以本文使用該格式對信號進行數(shù)字化處理、存盤和重載。若用單聲道采樣，左右聲道信號都相同，而且幅值為原信號的 1/2；用立體聲采樣，左右聲道互不干擾，可以采集兩路不同的信號，而且幅值與原信號相同。圖 2所示局部用戶界面中的波形是通過麥克風實時采集的女士高音，其效果已經滿足了普通測量要求，在采集暫停和終止時可以通過 LabVIEW波形顯示器 (Waveform Graph)自帶的功能對波形進行觀察和測量，對穩(wěn)定的周期信號還可以直接準確的讀出幅值 和頻率。該系統(tǒng)充分利用 LabVIEW的多線程 (Multithreading)技術，為整個系統(tǒng)中的用戶接口、數(shù)據采集、信號分析以及文件讀寫等多個操作自動分配優(yōu)先級，讓它們相互獨立運行，避免了單線程系統(tǒng)中的調用阻塞，且不會浪費 CPU時間 [3]。該 VI主要使用了 LabVIEW中 While Loop結構來實現(xiàn)整個程序的信號采集、存儲和運行退出等功能，并且應用了 Sound Input和 Signal Processing模板中的節(jié)點完成信號采集、時域圖實時顯示、加窗 和功率譜分析等操作。實踐證明，整個系統(tǒng)性價比高，通用性強，界面友好，數(shù)據存儲方便，性能穩(wěn)定可靠，其個別性能指標甚至優(yōu)于市售數(shù)據采集板卡，而價格卻不到后者的十分之一。例如，對環(huán)境噪聲進行實時監(jiān)測，采集語音 信號并進行分析和處理來實現(xiàn)語音識別，還可以實現(xiàn)示波器、信號發(fā)生器及萬用表等設備在音頻信號范圍內的基本功能，其應用前景較為廣闊。 Copyright By China Industrial Control Net 中國自動化網 。 通訊地址：海軍大連艦艇學院研究生 2隊 郵編： 116018 電 話： 041185847240 13194262161 Email： 注：本文已被《微計算機信息》錄用 作者單位：大連艦艇學院 地址：大連中山區(qū)解放路 667 號研究生 2 隊 116018 Email： ［未經授權，禁止轉載，否則中國工控網將追究侵權者法律責任］ 如果您需要本文作為學習或工作的參考
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