虛擬儀器課程設(shè)計--基于聲卡的音頻采集分析儀與信號發(fā)生器設(shè)計(存儲版)
【正文】 形特性為正弦。這是考查一個信號的兩個不同方面的問題。 線性插值是數(shù)學(xué)、計算機(jī)圖形學(xué)等領(lǐng)域廣泛使用的一種簡單插值方法。它對傅氏變換的理論并沒有新的發(fā)現(xiàn)，但是對于在計算機(jī)系統(tǒng)或者說數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用離散傅立葉變換，可以說是進(jìn)了一大步。本系統(tǒng)所用計算機(jī)主板集成聲卡是Reaktek的ALC880 Codec，根據(jù)其性能指標(biāo)，采樣位數(shù)為雙通道，采樣比特數(shù)為16位，以保證采樣時的干擾較小、波形穩(wěn)定。如今市面上所有的主流產(chǎn)品都是16位的聲卡，而一般的數(shù)據(jù)采集卡大多也才有12位，因此，聲卡相較于常用的數(shù)據(jù)采集卡毫不遜色。它主要由聲源、信號調(diào)理模塊、計算機(jī)聲卡以及安裝于計算機(jī)機(jī)上的LabVIEW軟件等幾部分組成。實驗結(jié)果表明：該設(shè)計方案具有設(shè)計簡便、成本低、通用性高、擴(kuò)展性好、界面大方簡潔等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于工程測量和科學(xué)實驗室等環(huán)境。LabVIEW是一種圖形化編程語言，廣泛應(yīng)用于工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實驗室,主要應(yīng)用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示等領(lǐng)域,適用于多種不同的操作系統(tǒng)平臺。課程名稱： 虛擬儀器課程設(shè)計 題 目： 基于聲卡的音頻采集分析儀與信號發(fā)生器設(shè)計 目 錄摘要 3第一章 設(shè)計選題概述 3第二章 設(shè)計內(nèi)容要求 4 4第三章 設(shè)計思想及原理 5第四章 設(shè)計相關(guān)理論基礎(chǔ)知識 5 聲卡采集原理 5 6 7 7 7 8 8第五章 程序分析 8： 8 9 12 12 14 14 15 16（功率、幅度、相位）分析的設(shè)計 1信號的統(tǒng)計分析、失真分析設(shè)計 17 18 19 21總結(jié) 22附錄 23摘要要在LABVIEW環(huán)境中進(jìn)行對聲卡采集編程，就是運用常用周期信號及測試領(lǐng)域特殊信號的雙通道模擬輸出。它是將儀器裝入計算機(jī)中, 以通用的計算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托, 可以實現(xiàn)各種儀器的功能。該系統(tǒng)具有雙通道、高保真、22KHz甚至44KHz的采樣率，實現(xiàn)了音頻信號的實時采集、實時存儲、回放、信號分析（時域分析和頻域分析）等多種功能。第四章 設(shè)計相關(guān)理論基礎(chǔ)知識 聲卡采集原理聲卡采集系統(tǒng)原理框圖如下圖1所示。這個數(shù)值越大，解析度就越高，錄制和回放的聲音就越真實。以聲卡作為虛擬測試儀器的硬件設(shè)備必須對其頻率特性有所了解。 FFT（Fast Fourier Transformation），即為快速傅氏變換，是離散傅氏變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進(jìn)行改進(jìn)獲得的。這樣確定下來的P(x)就是我們希望的插值函數(shù)，此即為插值法。所謂高斯白噪聲中的高斯是指概率分布是正態(tài)函數(shù)，而白噪聲是指它的二階矩不相關(guān)，一階矩為常數(shù)，是指先后信號在時間上的相關(guān)性。下面兩圖是A、B通道加高斯白噪聲信號經(jīng)低通濾波處理前、后的顯示圖形。將二維字符串?dāng)?shù)組的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)值型數(shù)組并進(jìn)入圖標(biāo)。圖101）前面板設(shè)計：信號來源從通道獲得，也可以從數(shù)據(jù)文件TXT中讀取，當(dāng)開關(guān)打向模擬通道時通道可以是A通道、B通道、A+B通道，該功能由枚舉數(shù)據(jù)類型實現(xiàn)。圖121）信號分析儀前面板的總體設(shè)計圖142）信號分析儀框圖程序設(shè)計圖151）信號加低通濾波器的分析結(jié)果：設(shè)置低截止頻率為100HZ，低通濾波后的信號由波形顯示，下面兩圖分別是點亮和關(guān)閉低通濾波設(shè)置后的運行結(jié)果。圖20圖212）框圖程序設(shè)計：選擇漢寧窗，通過帶有三個分支的Case結(jié)構(gòu)加以快速傅里葉變換，本設(shè)計主要實現(xiàn)了對采集信號的幅度譜、相位譜和功率譜分析等功能。圖28輸出為正弦波形圖29輸出為矩形波形2）程序框圖的實現(xiàn)：信號輸入為連續(xù)采樣信號。其次，在控件的選擇上，要結(jié)合被控對象先進(jìn)行理論分析，這樣在調(diào)節(jié)的時候才不會盲目，更具針對性，能節(jié)省不少時間。圖30 總結(jié)本次課程設(shè)計我獲益良多，利用計算機(jī)聲卡代替昂貴
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