基于matlab的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 數(shù)據(jù)采集工作。將聲卡插入計(jì)算機(jī)的PCI插槽,安裝好相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序后,將聲音傳感器設(shè)備與聲卡的模擬輸入端連接起來,這就構(gòu)建了聲音采集的硬件設(shè)備,需要注意的是對(duì)聲音傳感器的選擇,應(yīng)選擇音頻專用電纜或屏蔽電纜以減小噪聲信號(hào)的引入,最好能選擇單向性聲音傳感器。根據(jù)不同的需要,還可以進(jìn)行修改,以選擇合適的實(shí)驗(yàn)方案。(2)實(shí)現(xiàn)將采集到的聲音信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析,畫出頻譜圖以圖形方式很直觀地反映出信號(hào)特征。因此,在MATLAB中可以很容易地實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集與分析處理工作，如圖7所示。由于受聲卡的硬件限制，要得到較好的波形，輸入信號(hào)的頻率最好在100Hz～15kHz范圍內(nèi)。用戶不僅可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制操作，還可以把數(shù)據(jù)保存到硬盤，供以后分析使用?；谟?jì)算機(jī)聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有以下特點(diǎn)。例如，在硬件設(shè)備運(yùn)行時(shí)，可以獲取事件信息，評(píng)估采集狀態(tài)，定義觸發(fā)器和回訪狀態(tài)，預(yù)覽數(shù)據(jù)以及進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，可以設(shè)置和顯示所有的硬件特性以滿足用戶的技術(shù)指標(biāo)。聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號(hào)加以轉(zhuǎn)換，輸出到耳機(jī)、揚(yáng)聲器、擴(kuò)音機(jī)、錄音機(jī)等聲響設(shè)備，其數(shù)字信號(hào)處理器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) ,ADC 用于采集音頻信號(hào),DAC用于重現(xiàn)這些數(shù)字聲音,?？梢灶A(yù)見不久的將來，在國(guó)內(nèi)工程界MATLAB一定會(huì)盛行起來。如果配上數(shù)據(jù)采集線路，該系統(tǒng)就可以作為一個(gè)虛擬儀器來使用。MATLAB強(qiáng)大的計(jì)算功能只能在其平臺(tái)上才能使用，也就是說，必需在安裝了其解釋器的機(jī)器上才能使用MATLAB的M文件，這樣就給工程應(yīng)用帶來了很大不便。分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6所示。多通道并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖如圖5所示。多通道同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)如圖4所示，也屬于分時(shí)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。采樣方式可以按順序或隨機(jī)進(jìn)行。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分類數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，用途和功能也各不相同，常見的分類方法有以下幾種。這里說的“采集”包括對(duì)被測(cè)物理量進(jìn)行采樣、量化、編碼、傳輸和存儲(chǔ)的全部過程。因?yàn)橄到y(tǒng)精度取決于系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)（子系統(tǒng)）的精度，如前置放大器、濾波器、模擬多路開關(guān)等。使用系統(tǒng)所采用的 A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)表示系統(tǒng)分辨率；使用最低有效位值（LSB）占系統(tǒng)滿度值的百分比表示系統(tǒng)分辨率；使用系統(tǒng)可分辨的實(shí)際電壓數(shù)值表示系統(tǒng)分辨率；使用滿度值可以分的級(jí)數(shù)表示系統(tǒng)分辨率。（6）總線在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，總線技術(shù)它對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展起著重要作用。（2）軟件在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的作用越來越大，增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性。 圖2給出了基于MATLAB的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖，主要部件數(shù)據(jù)采集工具箱提供了硬件驅(qū)動(dòng)程序和MATLAB環(huán)境之間“對(duì)話”所需的硬件驅(qū)動(dòng)程序適配器、數(shù)據(jù)采集引擎和M文件函數(shù)。信號(hào)源傳感器信號(hào)處理數(shù)據(jù)采集設(shè)備PCMATLAB軟件環(huán)境信號(hào)處理分析圖1一般的外置式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整個(gè)系統(tǒng)可分為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析兩大部分，以友好的圖形界面與用戶進(jìn)行交互溝通。模擬信號(hào)由傳感器采得經(jīng)過信號(hào)調(diào)理模塊送入數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)備。 （3）交替采集（Internative Acquisition）：一個(gè)通道由多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器交替采集，使每個(gè)通道采樣速率等于多個(gè)A/D的轉(zhuǎn)換速率之和，可以高于單個(gè)A/D的轉(zhuǎn)換速率。（4）變速率變分辨率采樣。（2）欠采樣（Under Sampling）。但是,隨著分布式控制在各個(gè)領(lǐng)域里越來越普遍地應(yīng)刷,數(shù)據(jù)采集設(shè)備開始同控制設(shè)備相結(jié)合。其次,總線兼容型數(shù)據(jù)采集插件的數(shù)量正在增大,與個(gè)人計(jì)算機(jī)兼容的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)量也在增加。數(shù)據(jù)采集技術(shù)已經(jīng)成為一種專門的技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于這種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能優(yōu)良，超過了傳統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)儀表和專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，因此獲得了驚人的發(fā)展。而MATLEB提供的數(shù)據(jù)采集工具箱匯集了MATLEB集成的M 文件和MEX文件動(dòng)態(tài)連接庫，可以實(shí)時(shí)顯示通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集硬件采集的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是將溫度、壓力、流量、位移等模擬量采集、轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯或打印的系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：基于MATLAB；基于聲卡；數(shù)據(jù)采集 The System Design Of Data Acquisition Based On The MATLABAbstract：MATLAB has the function of highperformance numerical putation and visual scientific engineering puting. It supports explanatory language input and the sound card, contains rich mathematical functions and has powerful data acquisition toolbox with simple programming. As the MATLAB data collection card, the sound card, pared to the conventional data collection card, endows with a low price, simple development and convenient system. This paper has discussed a design that bines the two kinds to conduct data collection.This paper has specifically introduced the background of this topic, the structure and the characteristics of nowadays data collection system. It has also introduced MATLAB and its data collection toolbox. By using the A/D, D/A conversion technique of the sound card and the function of MATLAB, I have presented a costeffective data collection and analysis design based on the sound card, and analyzed and described thoroughly the course and methods of data collection and analysis system by using MATLAB language programming. Finally, this paper has provided some examples which have applied this data collection system.Key words: Based on MATLAB。本文研究了一種將兩者結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的設(shè)計(jì)辦法。聲卡作為MATLAB的數(shù)據(jù)采集卡相對(duì)于常規(guī)的數(shù)據(jù)采集卡，具有價(jià)錢低廉、開發(fā)簡(jiǎn)單和系統(tǒng)便捷等優(yōu)勢(shì)。在文章的最后則提供了一些應(yīng)用該系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的實(shí)例。數(shù)據(jù)采集（Data Acquisition）是將被測(cè)對(duì)象(外部世界、現(xiàn)場(chǎng))的各種
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1