基于聲卡的音頻信號分析儀的設(shè)計-資料下載頁
2025-06-27 20:38本頁面
【正文】 。由此可得: Pi = U / R (i = 1 ,2 ,3 ?) , 其中R 為輸入阻抗(50Ω) 。由此可得總功率值為。 周期性判斷方法使用譜分析法 ,頻譜分析后發(fā)現(xiàn)頻譜中有且僅有f和 nf ( n =1 ,2 ,3 …n)頻譜量 ,則可認(rèn)為是周期信號 ,周期為 1/ f。但由于頻率分辨力的影響 ,會造成頻譜泄漏對 f 產(chǎn)生影響 。為提高周期測量的準(zhǔn)確性 ,在判斷信號為周期信號后 ,我們將波形變換電路里整形出來的與信號同頻率的方波送入 。在 FP GA 中的測周期硬件完成對信號周期的測量 。由于信號為低頻信號 ,此種方案可以保證高的測量精度。正弦信號失真度的定義為:K= (5)上式中的v 為基頻有效值電壓, v , v , ?, v為各次諧波的有效值電壓。在經(jīng)FFT 變換后所得實部虛部的平方和即為v (i = 1 ,2 ?M) ,則可很容易的利用式(5) 進(jìn)行失真度計算。第 4 章系統(tǒng)測試與結(jié)果分析 測試儀器測試使用的儀器設(shè)備有:100MHz 雙蹤數(shù)字示波器( TDS2012B ) , 合成函數(shù)發(fā)生器/ 計數(shù)器(F120) ,失真度測試儀,萬用表,交流毫伏表等。 指標(biāo)測試(1) 輸入阻抗測量——使用萬用表測量儀器輸入阻抗,分為50Ω 檔和高阻抗檔440kΩ(2) 輸入信號電壓范圍及頻率范圍測量①輸入信號動態(tài)范圍檢測:輸入1kHz 標(biāo)準(zhǔn)正弦波,依次輸入不同幅度進(jìn)行測量。實際測出儀器動態(tài)范圍在20mV～20V 。②輸入信號頻率范圍測量:輸入電壓峰峰值為1V 的標(biāo)準(zhǔn)正弦波,改變輸入頻率信號進(jìn)行測量。所測數(shù)據(jù)表明在20Hz～10kHz 頻率范圍內(nèi)儀器指標(biāo)均達(dá)到要求。(3) 分辨率檢測———使用合成函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生20Hz 方波輸入,觀察各諧波分量,觀察結(jié)果表明,能清晰觀察到各諧波分量。(4) 失真度測量模塊的檢測———使用合成函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生三角波,方波信號輸入,利用失真度測量模塊檢測失真度,同時使用失真度分析儀對信號進(jìn)行失真度檢測。檢測結(jié)果為:三角波輸入時,失真度分析儀顯示為11 % ,失真度測量模塊顯示11 %。方波輸入時,失真度分析儀顯示為38 % ,失真度測量模塊顯示37 %。(5) 周期信號檢測及計數(shù)功能測試———輸入三角波,方波信號,儀器能判定為周期信號,測量結(jié)果顯示周期在有效位數(shù)以內(nèi)與輸入信號相同。 系統(tǒng)誤差分析本系統(tǒng)誤差,經(jīng)分析可見由以下幾部分組成: ① 程控衰減器誤差。 ② 放大器誤差。 ③ 增益計算誤差。④ 數(shù)據(jù)后期處理計算誤差。⑤ A/ D 轉(zhuǎn)換器量化誤差。 ⑥ FFT 運算頻譜泄露誤差。上述誤差中①和②項誤差將會給整個系統(tǒng)帶來較大影響,為減小此部分誤差,本設(shè)計在前端電路設(shè)置調(diào)節(jié)電位器進(jìn)行校準(zhǔn),經(jīng)系統(tǒng)反復(fù)測試校準(zhǔn),已將此部分誤差減小到很小的范圍內(nèi)。③和④項誤差主要由計算引入。對此部分誤差,通過反復(fù)測量,最終通過軟件進(jìn)行修正。⑤項誤差由A/ D 量化的誤差,以及通道噪聲引入。⑥項誤差由于對數(shù)據(jù)進(jìn)行加窗取樣,產(chǎn)生截斷效應(yīng)造成。當(dāng)取樣時間不為周期信號整數(shù)倍時經(jīng)FF T 后其頻率分量將泄漏都其他譜線的位置產(chǎn)生泄漏誤差。千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。結(jié)論本文采用PC技術(shù)、聲卡DSP技術(shù)和LabVIEW虛擬儀器技術(shù), 實現(xiàn)了對音頻信號實時、高保真的采集與處理。整個系統(tǒng)性價比高, 通用性強(qiáng), 界面友好, 性能穩(wěn)定可靠。如果在PC上配置多塊聲卡并行工作, 該軟件稍加修改, 完全可以構(gòu)成一個多通道音頻數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng), 滿足音頻數(shù)據(jù)采集及處理的需要。如果采用筆記本電腦則無需添加任何硬件就可以構(gòu)成便攜式測量系統(tǒng)。在聲卡性能越來越好, 成本越來越低, 普及率越來越高的情況下, 這種方法值得在工程測量應(yīng)用及相關(guān)實驗室中進(jìn)一步推廣和擴(kuò)充。例如, 對環(huán)境噪聲進(jìn)行實時監(jiān)測, 采集語音信號并進(jìn)行分析和處理來實現(xiàn)語音識別, 還可以實現(xiàn)示波器、信號發(fā)生器及萬用表等設(shè)備在音頻信號范圍內(nèi)的基本功能, 其應(yīng)用前景較為廣闊。致謝參考文獻(xiàn)1 郭一楠,程健,陳穎等. 基于LabVIEW 和Matlab 的過程控制虛擬仿真平臺研究[ J ] . 南京: 電氣電子教學(xué)學(xué)報. 2006 , 28(2) :61264.2 楊樂平. LabVIEW 程序設(shè)計與應(yīng)用[M] . 北京:電子工業(yè)出版社,2001.3 賈佳,王航宇. 淺議LabVIEW 虛擬儀器技術(shù)在現(xiàn)代實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J ] . 北京:中國科技信息. 2006 ,15 : 2232224.4 李剛,林凌編著. LabVIEW:易學(xué)易用的計算機(jī)圖形化編程語言[M] . 北京:北京航空航天大學(xué)出版社. 2001.5劉君華,賈惠芹等編著. 虛擬儀器圖形化編程語言LabVIEW[M] . 西安:西安電子科技大學(xué)出版社. 2001.附錄include “”main(){ for (。) printf(“成功到永遠(yuǎn)！”)。
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