【正文】 設(shè)計(jì)（論文）題目 基于 LabVIEW和聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作 者 顏軍 系、 專業(yè) 電子信息工程 班 級(jí) 電子 061 指導(dǎo)教師（職稱） 王玉槐 論 文 字 數(shù) 論 文 完 成 時(shí) 間 杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院教學(xué)部 制 基于 LabVIEW 和聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電子信息工程 電子 061 顏軍 指導(dǎo)老師：王玉槐 摘要： 在數(shù)據(jù)分析和處理非常強(qiáng)大的工程軟件 LabVIEW開發(fā)環(huán)境下，使用普通的計(jì)算機(jī)聲卡來代替昂貴的數(shù)據(jù)采集卡作為數(shù)據(jù)采集的硬件設(shè)備，設(shè)計(jì)了一個(gè)能夠完成普通測(cè)量和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)研究的聲卡數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 LabVIEW的交互式測(cè)量助手、自動(dòng)代碼生成以及與多種設(shè)備的簡易連接功能，使它能夠較好的完成數(shù)據(jù)采集。而隨著網(wǎng)絡(luò)化的不斷普及，伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，出現(xiàn)了以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、虛擬儀器為核心的“虛擬實(shí)驗(yàn)室 (Virtual Laborato— ry)”的概念。 可見，虛擬儀器技術(shù) 和聲卡技術(shù) 的使用不管是在國外還是國內(nèi)都很有發(fā)展?jié)摿Φ摹Ｂ暤罃?shù)為 2，即立體聲雙聲道，可 同時(shí)采集兩路信號(hào)，需要時(shí)還可選用多路輸入的高檔聲卡或配置多塊聲卡；每路輸入信號(hào)的最高頻率可達(dá) KHz，輸出 16 位的數(shù)字音頻信號(hào)，而 16位數(shù)字系統(tǒng)的信噪比可達(dá) 96dB。）每采樣比特?cái)?shù)（指定每個(gè)采樣的質(zhì)量，以比特為單位。幸好，強(qiáng)大的 LabVIEW軟件平臺(tái)為我們實(shí)現(xiàn)內(nèi)置好了豐富的內(nèi)置函數(shù)，方便我們的調(diào)用和使用。 圖 信號(hào)分析系統(tǒng)子 VI 用戶界面 1 在圖 ，我們?cè)O(shè)置了一個(gè)聲波的回放系統(tǒng)。隨后這些信息又作為了讀取聲音文件 VI 的參數(shù)，進(jìn)過讀取聲音文件 VI的最終整合，并通過顯示器，把波形和相應(yīng)的參數(shù)展示在了操作人員的面前。 本文采用 LabVIEW 多線程技術(shù)和廉價(jià)的 PC 機(jī)自帶聲卡，實(shí)現(xiàn)了對(duì)音頻信號(hào)實(shí)時(shí)、高保真的采集與處理。使用 啟動(dòng)聲音輸入采集 VI，在調(diào)用 “停止聲音輸入 ”VI 后重新開始采集 ） 聲音輸入清零（ 使設(shè)備停止播放音頻，清空緩存，將任務(wù)返回至默認(rèn)的未配置的 狀態(tài)，并釋放與任務(wù)相關(guān)的資源。通過數(shù)據(jù)全局變量，程序?yàn)榉岛碗娖綔y(cè)量 VI提供了必要的參考數(shù)據(jù)，并通過其強(qiáng)大的功能，分別計(jì)算出操作人員想要的數(shù)據(jù)。 圖 信號(hào)分析系統(tǒng)子 VI圖形代碼框圖 1 與數(shù)據(jù)采集子 VI和聲卡配置子 VI相同，信號(hào)分析系統(tǒng)子 VI，除了用戶所能使用的用戶界面以外，在其內(nèi)部也有一套自己的圖形代碼，又來連接各種參數(shù)，控制數(shù)據(jù)的相關(guān)流向，從而真正實(shí)現(xiàn)程序的運(yùn)行。 圖 6 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)子 VI 圖標(biāo) 信號(hào)分析系統(tǒng)子 VI 前面的所有子程序都是為數(shù)據(jù)的分析提供有用的材料的。數(shù)據(jù)采集的開端就在這里。默認(rèn)值為 22050 S/s。再次，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)又通過總線以 PCM(脈沖編碼調(diào)制 )方式送到 D/A 轉(zhuǎn)換器，變成模擬的音頻信號(hào)，進(jìn)而通過功率放大器或線路輸出 (Line Out)送到音箱等設(shè)備轉(zhuǎn)換為聲波。 靈活性強(qiáng)。因此，我國的虛擬儀器存在巨大的發(fā)展?jié)摿?。且價(jià) 格都比較昂貴，無法普遍的被小型測(cè)量和實(shí)驗(yàn)教學(xué)所使用。 論文中不能本末倒置，第二章簡介都 有三節(jié)，而正文部分卻潦草結(jié)束。到 1994年底，虛擬儀器制造廠已達(dá) 95家，共生產(chǎn) 1000多種虛擬儀器產(chǎn)品，銷售額達(dá) 2． 93億美元，占整個(gè)儀器銷售額 73億美元的 4％。隨著 DSP(數(shù)字信號(hào)處理 )技術(shù)走向成熟， PC聲卡本身就成為一個(gè)優(yōu)秀的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它同時(shí)具有 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換功能，不僅價(jià)格低廉，而且兼容性好、性能穩(wěn)定、靈活通用，軟件特別是驅(qū)動(dòng)程序升級(jí)方便。過去的二十幾年里， NI 通過虛擬儀器技術(shù)為測(cè)試測(cè)量和自動(dòng)化領(lǐng)域帶來了一場(chǎng)革命：虛擬儀器技術(shù)把現(xiàn)成即用的商業(yè)技術(shù)與創(chuàng)新的軟硬件平臺(tái)相集成，從而為嵌入式設(shè)計(jì)、工業(yè)控制以及 測(cè)試和測(cè)量提供了一種獨(dú)特的解決方案。通常，在大多數(shù)情況下都應(yīng)選擇默認(rèn)值 0。并在 While循環(huán)當(dāng)中設(shè)置了一個(gè)定時(shí)系統(tǒng)且被設(shè)置為每 While循環(huán)采集一次。在這張圖中通過全局變量，程序把之前輸入的聲卡參數(shù)作為新的參考值提供給了配置聲音輸入 VI，并通過啟動(dòng)聲音輸入采集 VI、讀取聲音輸入 VI、停止聲音輸入采集 VI 和 聲音輸入清零 VI 將采集到的信息顯示在波形圖上，并供操作人員觀察。其中包括對(duì)波形進(jìn)行峰峰值、平均值和均方根等方面的測(cè)量，并且把它變成了數(shù)字指標(biāo)，更便于觀察。而在