虛擬儀器課程設計--基于聲卡的音頻采集分析儀與信號發(fā)生器設計-資料下載頁
2025-01-17 03:04本頁面
【正文】 位）分析的設計1）前面板設計：頻域分析是通過傅里葉變換將時域信號變換到頻域，其主要是了解信號的頻譜成分以及各種成分的強度。本設計主要實現(xiàn)了對采集信號的幅度譜、相位譜和功率譜分析等功能。其中，對信號加窗時，使用矩形窗將信號突然截斷，在頻域上造成很寬的、原信號中不存在的附加頻率成分，即有限化帶來的泄露問題。為了防止采集信號發(fā)生泄露，對所采集信號進行加窗處理，系統(tǒng)選擇了漢寧窗。虛擬分析儀的界面如圖所示，該圖顯示為實際采集音頻信號的FFT變換頻譜。圖20圖212）框圖程序設計：選擇漢寧窗，通過帶有三個分支的Case結構加以快速傅里葉變換，本設計主要實現(xiàn)了對采集信號的幅度譜、相位譜和功率譜分析等功能。圖2信號的統(tǒng)計分析、失真分析設計由失真測量函數(shù)實現(xiàn)對信號諧波失真、信納比、指定諧波等參數(shù)的測量，并通過前面板數(shù)值顯示控件顯示；由幅值和測量函數(shù)實現(xiàn)對信號的正峰、反峰、均值、均方根、平均周期等參數(shù)的測量，并通過前面板數(shù)值顯示控件顯示；有統(tǒng)計分析函數(shù)實現(xiàn)對信號的時域波形統(tǒng)計特性參數(shù)中值、總采樣數(shù)、算數(shù)平均、偏斜度、峰度、時間步長、初值、終值的測量，并通過前面板顯示控件顯示。圖23前面板設計圖24框圖程序設計前面板設計：聲音信號來源為模擬通道或數(shù)據(jù)文件由插值開關控制、采樣模式（連續(xù)采樣、離散采樣）、通道選擇、采樣率、頻率、音量、聲卡設置、通道參數(shù)等都是輸入控件，聲音輸出波形由波形圖控件顯示。選擇模擬通道，程序運行后，可以聽到較為清晰的鳴聲，通過Volume可調節(jié)音量，若疊加了高斯白噪聲，聽到茲茲的噪音。圖25 未疊加高斯白噪聲圖26 加入高斯白噪聲框圖程序設計：由數(shù)據(jù)文本子vi、線性插值子vi、模擬通道發(fā)生子vi構成case結構選擇信號的來源。Case結構中嵌套while循環(huán)實現(xiàn)對聲音的輸出，有錯誤發(fā)生或人為停止則程序終止。圖27 1）前面板設計：聲音的設備、聲音信號的波形類型、采樣率、頻率、聲卡設置、音量設置都是輸入控件，聲音波形的由波形圖顯示。程序運行后還可以聽到聲音，聲音的音量大小由Volume調節(jié)。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。有錯誤發(fā)生或用戶按停止按鈕則程序停止運行。聲音的波形類型、頻率、幅值在while，case循環(huán)中實現(xiàn)，輔助函數(shù)為sine 、squre 、sawtooth 、triangle wave 。為音量輸出裝置設置特殊值。圖30 總結本次課程設計我獲益良多，利用計算機聲卡代替昂貴的數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù)，以圖形化編程語言的虛擬儀器軟件LabVIEW為開發(fā)工具，充分利用計算機強大的信息處理能力和LabVIEW模塊化編程技術，實現(xiàn)了常見音頻信號的實時采集、顯示、存儲，回放以及分析等功能。其有效的利用了計算機資源，節(jié)約了數(shù)據(jù)采集成本，易于構建和升級，并且界面友好，操作簡單，成本較低，易于實現(xiàn)，不僅可以應用于科研試驗，而且可以應用于檢測車輛等方面，具有比較廣闊的應用前景。首先進一步加深了對LABVIEW以及聲卡相關專業(yè)知識的理解以及對本專業(yè)的深刻理解，并初步掌握利用LABVIEW的控件對電腦聲卡參數(shù)進行調整。尤其在信號采集進行時頻分析過程中，對于運作的順序不一樣就很有可能導致錯誤，所以在運用LABVIEW控件過程中，一定要對每一個控件的功能搞明白，在對錯誤分析時要學會利用調試等功能，分析產生錯誤的結果時要注意運行不同的順序可能會出錯，此時要連上ERRO。其次，在控件的選擇上，要結合被控對象先進行理論分析，這樣在調節(jié)的時候才不會盲目，更具針對性，能節(jié)省不少時間。感謝老師給我這次課程設計的機會。附錄主要參考資料1．《》侯國屏等編著 清華大學出版社（第20章基于聲卡的數(shù)據(jù)采集）2．《計算機虛擬儀器圖形編程LabVIEW實驗教材》，北京：中科泛華測控技術3．《LabVIEW基礎教程》 汪敏生 電子工業(yè)出版社4.《基于LabVIEW的虛擬儀器設計》劉君華 電子工業(yè)出版社5．《》6． 《虛擬儀器設計基礎教程 》21
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1