基于matlab的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-免費(fèi)閱讀
【正文】 謝謝我的父母，一如既往的站在我的身后默默的支持著我。Hz39。)xlabel(39。) % 標(biāo)注縱坐標(biāo)grid on % 添加網(wǎng)格 % 對(duì)采集數(shù)據(jù)作濾波處理blocksize =length(data1)。data1=0。seconds39。TriggerConditionValue39。software39。,10000) % 設(shè)置采樣速率為10000HzActualRate = get(AI,39。所以說，此方法僅是一個(gè)簡(jiǎn)易采集，也只起一個(gè)拋磚引玉的作用，若要高精度采集，還需要仔細(xì)研究，更加完善，才能發(fā)揮出更大的用途。delete(AI) clear AI人聲采樣以及之后的快速傅立葉變換，再轉(zhuǎn)化為分貝見下圖8，圖9。[f,mag] = daqdocfft(data1,Fs,blocksize)。seconds39。TriggerConditionValue39。software39。SampleRate39。winsound39。)xlabel(39。disp(39。,2) % 定義超時(shí)值Fs = ActualRate。, 1)。,39。TriggerChannel39。)。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)的硬件配置、編制程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、編制程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)分析及系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)四部分。(1)從信號(hào)采集部分獲取數(shù)據(jù),或者從數(shù)據(jù)文件讀取數(shù)據(jù)。頻率范圍較窄，不能測(cè)直流。本文所設(shè)計(jì)的聲音信號(hào)采集與分析系統(tǒng)就是充分利用了聲卡的AD/DA轉(zhuǎn)換功能和MATLAB強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,同時(shí),該系統(tǒng)還是建立在MATLAB軟件的圖形界面實(shí)現(xiàn)的,因而使系統(tǒng)具有良好的交互性。聲卡 (Sound Card)也叫音頻卡，是多媒體技術(shù)中最基本的組成部分，是實(shí)現(xiàn)聲波／數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的一種硬件。利用MATLAB和C語言交互，也可以開發(fā)基于MATLAB的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采樣保持采樣保持CPU采樣保持控制器A/D轉(zhuǎn)換器I/OI/OI/OI/OA/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器圖5多通道并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)綜合和發(fā)展的產(chǎn)物，基于“分散采集、集中管理”的思想設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，由若干個(gè)“數(shù)據(jù)采集點(diǎn)”和上位機(jī)以及通信接口組成。如果信號(hào)很弱而干擾噪聲強(qiáng)，需要在系統(tǒng)電路中增加信號(hào)放大電路和濾波環(huán)節(jié)。信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍是指信號(hào)的最大幅度和最小幅度之比的分貝數(shù)。實(shí)際上，系統(tǒng)精度往往達(dá)不到A/D轉(zhuǎn)換器的精度。（5）隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電路集成度的提高，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的體積越來越小，可靠性越來越高，甚至出現(xiàn)了單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。此外，還提供保存數(shù)據(jù)以及回放數(shù)據(jù)的功能。一般的外置式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要是對(duì)于重復(fù)的周期波形進(jìn)行等效時(shí)間采樣。在工作時(shí),一些要打印出硬拷貝,而另一些則把采集的數(shù)據(jù)饋送給主計(jì)算機(jī)處理。目前有的DAS產(chǎn)品精度已達(dá)16位，采集速度每秒達(dá)到幾十萬次以上。它的一大特性是有眾多的面向具體應(yīng)用的工具箱和仿真塊，包含了完整的函數(shù)集用來對(duì)信號(hào)圖像進(jìn)行處理。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。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。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)。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。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。（2）欠采樣（Under Sampling）。 （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。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。（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。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。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。采樣方式可以按順序或隨機(jī)進(jìn)行。多通道并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖如圖5所示。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?？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。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)。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。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。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。另外需要注意的一點(diǎn)是采樣頻率是由聲卡的物理特性決定的,、事件觸發(fā)和手動(dòng)觸發(fā)三種方式來啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集工作。SampleRate39。)。,)。)。start(AI) % 開始采樣try [data1,time]=getdata(AI)。對(duì)所采集的聲音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析的程序?yàn)閇f,mag]=daqdocfft(data1,Fs,blocksize)。聲卡是MATLAB數(shù)據(jù)采集工具箱所支持的一種硬件，用聲卡完成一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集過程，麥克風(fēng)就成了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的傳感器。set(AI,39。 % 設(shè)置觸發(fā)通道set(AI,39。rising39。 % 設(shè)置觸發(fā)時(shí)延set(AI, 39。 % 定義超時(shí)值Fs = ActualRate。)title(39。而聲卡的普及性高，價(jià)格低廉。chan = addchannel(AI,1)。,chan) % 設(shè)置觸發(fā)通道set(AI,39。rising39。 % 設(shè)置觸發(fā)時(shí)延set(AI, 39。 % 設(shè)置采樣速率clear data1。Time (sec.)39。 % 求加窗處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波器的響應(yīng)%當(dāng)不需要AI時(shí)，將它從工作空間和內(nèi)存中刪除delete(AI) clear AI% 對(duì)濾波處理后的數(shù)據(jù)作FFT頻譜分析，并將結(jié)果在第二張子圖上作圖表示，加上橫縱坐標(biāo)和標(biāo)題[f,mag] = daqdocfft(data1,Fs,blocksize)。disp([39。感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)給了我們這么良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍，感謝我的班主任劉科老師和裴曉敏老師，謝謝你們?cè)谶@四年中為我們?nèi)嗨龅囊磺?。本文參考了大量的文獻(xiàn)
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