【正文】 示，使得試驗(yàn)過(guò)程清晰、明了。圖48 信號(hào)幅值和電平測(cè)量這部分的設(shè)計(jì)主要是對(duì)信號(hào)的峰峰值、均方根的測(cè)量為噪聲信號(hào)的分析計(jì)算做準(zhǔn)備。 噪聲信號(hào)分析處理模塊的設(shè)計(jì)從采集模塊獲得的噪音信號(hào)數(shù)據(jù)，通常采用電容傳聲器將被測(cè)聲壓P(t)利用一定的數(shù)學(xué)關(guān)系是轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓u(t)，計(jì)算出其聲級(jí)、等效聲級(jí)等對(duì)信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分段處理，甚至對(duì)該段數(shù)據(jù)按頻段進(jìn)行分析。LabVIEW完全圖形化的編程環(huán)境和數(shù)據(jù)流的驅(qū)動(dòng)方式使用戶(hù)可以非常直觀的觀察到程序代碼的并行執(zhí)行。該系統(tǒng)充分利用LabVIEW的多線(xiàn)程(Multithreading)技術(shù)，為整個(gè)系統(tǒng)中的用戶(hù)接口、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)分析以及文件讀寫(xiě)等多個(gè)操作自動(dòng)分配優(yōu)先級(jí)，讓它們相互獨(dú)立運(yùn)行，避免了單線(xiàn)程系統(tǒng)中的調(diào)用阻塞，且不會(huì)浪費(fèi)CPU時(shí)間。例如，用戶(hù)接口操作被分配在一個(gè)特定的線(xiàn)程并被賦予較低的優(yōu)先級(jí)，移動(dòng)面板窗口這樣的事件不會(huì)影響數(shù)據(jù)采集等對(duì)時(shí)間要求非常嚴(yán)格的操作，從而保證了系統(tǒng)的可靠性。對(duì)最后的結(jié)果顯示做準(zhǔn)備其轉(zhuǎn)換關(guān)系式為，下面為本設(shè)計(jì)核心部分流程圖。圖49 噪聲信號(hào)處理模塊該模塊上半部分是噪聲虛擬測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)的核心，是實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲信號(hào)實(shí)時(shí)分類(lèi)，儲(chǔ)存的保證。而LABVIEW作為測(cè)量領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)軟件，其內(nèi)部集成了600多個(gè)分析函數(shù)，用于信號(hào)生成，頻率分析，信號(hào)處理等數(shù)據(jù)分析功能，因而能很好的支持噪聲虛擬測(cè)量?jī)x對(duì)噪聲信號(hào)的分析和處理。下面將詳細(xì)介紹以上?？旄鞑糠值墓δ?。圖410 噪聲信號(hào)運(yùn)算分析模塊圖411 噪聲信號(hào)最大、最小等效聲級(jí)顯示及超限報(bào)警模塊圖412 噪聲信號(hào)實(shí)時(shí)顯示儲(chǔ)存模塊通過(guò)噪聲信號(hào)實(shí)時(shí)顯示儲(chǔ)存模塊可以實(shí)時(shí)檢測(cè)噪聲信號(hào)的各種頻譜信息，以及噪聲的級(jí)別。本測(cè)量?jī)x運(yùn)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊可將分析后的噪聲信號(hào)以一維數(shù)組的形式儲(chǔ)存到文本文件中，隨時(shí)對(duì)噪聲信號(hào)做出準(zhǔn)確的檢測(cè)。圖413 前面板設(shè)計(jì)示意圖點(diǎn)擊運(yùn)行按鍵虛擬儀器便開(kāi)始工作。用戶(hù)可以在前面板上調(diào)節(jié)各種屬性以便取得所需的信號(hào)。首先設(shè)置常用信號(hào)的類(lèi)型、頻率、幅度。第5章 設(shè)計(jì)調(diào)試及技術(shù)難題 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及程序調(diào)試 LabVIEW程序調(diào)試 (1)找出語(yǔ)法錯(cuò)誤如果一個(gè)VI程序存在語(yǔ)法錯(cuò)誤，則在面板工具條上的運(yùn)行按鈕會(huì)變成一個(gè)折斷的箭頭，表示程序不能被執(zhí)行。這時(shí)該按鈕被稱(chēng)作錯(cuò)誤列表。點(diǎn)擊它，LabVIEW彈出錯(cuò)誤清單窗口，點(diǎn)擊其中任何一個(gè)所列出的錯(cuò)誤，選用Find功能，出錯(cuò)的對(duì)象或端口就會(huì)變成高亮。(2)設(shè)置執(zhí)行程序高亮在LabVIEW的工具條上有一個(gè)畫(huà)著燈泡的按鈕，這個(gè)按鈕叫做“高亮執(zhí)行”按鈕上。點(diǎn)擊這個(gè)按鈕使它變成高亮形式，再點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，VI程序就以較慢的速度運(yùn)行，沒(méi)有被執(zhí)行的代碼灰色顯示，執(zhí)行后的代碼高亮顯示，并顯示數(shù)據(jù)流線(xiàn)上的數(shù)據(jù)值。這樣，你就可以根據(jù)數(shù)據(jù)的流動(dòng)狀態(tài)跟蹤程序的執(zhí)行。(3)斷點(diǎn)與單步執(zhí)行為了查找程序中的邏輯錯(cuò)誤，有時(shí)希望流程圖程序一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)地執(zhí)行。使用斷點(diǎn)工具可以在程序的某一地點(diǎn)中止程序執(zhí)行，用探針或者單步方式查看數(shù)據(jù)。使用斷點(diǎn)工具時(shí)，點(diǎn)擊你希望設(shè)置或者清除斷點(diǎn)的地方。斷點(diǎn)的顯示對(duì)于節(jié)點(diǎn)或者圖框表示為紅框，對(duì)于連線(xiàn)表示為紅點(diǎn)。當(dāng)VI程序運(yùn)行到斷點(diǎn)被設(shè)置處，程序被暫停在將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)，以閃爍表示。按下單步執(zhí)行按鈕，閃爍的節(jié)點(diǎn)被執(zhí)行，下一個(gè)將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)變?yōu)殚W爍，指示它將被執(zhí)行。你也可以點(diǎn)擊暫停按鈕，這樣程序?qū)⑦B續(xù)執(zhí)行直到下一個(gè)斷點(diǎn)。(4)探針可用探針工具來(lái)查看當(dāng)流程圖程序流經(jīng)某一根連接線(xiàn)時(shí)的數(shù)據(jù)值。從Tools工具模板選擇探針工具，再用鼠標(biāo)左建點(diǎn)擊你希望放置探針的連接線(xiàn)。這時(shí)顯示器上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)探針顯示窗口。該窗口總是被顯示在前面板窗口或流程圖窗口的上面。在流程圖中使用選擇工具或連線(xiàn)工具，在連線(xiàn)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在連線(xiàn)的彈出式菜單中選擇“探針”命令，同樣可以為該連線(xiàn)加上一個(gè)探針。 系統(tǒng)調(diào)試 利用LabVIEW的多線(xiàn)程（Multithreading）技術(shù)，循環(huán)偵測(cè)并響應(yīng)各消息隊(duì)列，為整個(gè)系統(tǒng)中的用戶(hù)接口、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)操作、信號(hào)產(chǎn)生、波形繪制、以及后期處理等多個(gè)操作自動(dòng)分配優(yōu)先級(jí)，讓它們相互獨(dú)立運(yùn)行，避免了單線(xiàn)程系統(tǒng)中的調(diào)用阻塞，且不會(huì)浪費(fèi)CPU 時(shí)間。用戶(hù)接口操作被分配在一個(gè)特定的線(xiàn)程并被賦予較低的優(yōu)先級(jí)，移動(dòng)面板窗口這樣的事件便不會(huì)影響波形連續(xù)輸出等對(duì)時(shí)間要求非常嚴(yán)格的操作，從而保證了系統(tǒng)的精度和可靠性。 打開(kāi)設(shè)計(jì)成品，點(diǎn)擊運(yùn)行按鍵虛擬儀器便開(kāi)始工作。用戶(hù)可以在前面板上調(diào)節(jié)各種屬性以便取得所需的信號(hào)。首先設(shè)置常用信號(hào)的類(lèi)型、頻率、幅度，本設(shè)計(jì)中因?yàn)槭莾?nèi)部標(biāo)定信號(hào)所以鋸齒波最好，信號(hào)頻率只需設(shè)置一個(gè)啟始頻率就可以動(dòng)態(tài)的測(cè)試程序。運(yùn)行后顯示屏上會(huì)顯現(xiàn)模擬波形、心律次數(shù)等。 技術(shù)難題及解決方法 技術(shù)難題一在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中有關(guān)噪聲測(cè)量的相關(guān)知識(shí)是最先捆饒我的難題。由于我之前沒(méi)有接觸過(guò)有關(guān)噪聲方面的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)噪聲的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)參數(shù)等概念相當(dāng)模糊，沒(méi)有這方面的知識(shí)作為基礎(chǔ)是無(wú)法進(jìn)入課題的設(shè)計(jì)的。所以要進(jìn)入手機(jī)第一步就是自己查閱相關(guān)資料，透徹了解自己研究對(duì)象的相關(guān)知識(shí)。為我形成噪聲信號(hào)的分析分類(lèi)的設(shè)計(jì)思路提供了幫助。 技術(shù)難題二我在具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于第一次用LabVIEW軟件編程，有時(shí)操作起來(lái)非常困難。對(duì)于噪聲信號(hào)的運(yùn)算，分析部分的編程不知道如何在LabVIEW中實(shí)現(xiàn)，并且軟件中的元件不能靈活的應(yīng)用到設(shè)計(jì)中。這是令我很困擾的問(wèn)題。后來(lái)通過(guò)學(xué)會(huì)使用LabVIEW中的幫助功能和閱讀《Labview程序設(shè)計(jì)》、LabVIEW網(wǎng)上論壇等對(duì)自己設(shè)計(jì)中多用到的元件進(jìn)行了一定程度的認(rèn)識(shí)后，相應(yīng)的問(wèn)題得到了解決。 技術(shù)難題三 本設(shè)計(jì)需要用到計(jì)算機(jī)聲卡作為硬件設(shè)備之一，之前對(duì)聲卡知識(shí)一點(diǎn)不懂，它怎樣跟LabVIEW建立連接，其驅(qū)動(dòng)的建立等等令我感到很困擾，最后通過(guò)請(qǐng)教老師，同學(xué)、網(wǎng)絡(luò)論壇，自己查閱相關(guān)資料，使相應(yīng)問(wèn)題得到了解決。結(jié) 論該虛擬儀器技術(shù)的級(jí)計(jì)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周?chē)h(huán)境噪聲的聲級(jí)、瞬時(shí)聲級(jí)、連續(xù)等效聲級(jí)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)最大聲級(jí)、最小聲級(jí)以及噪聲等級(jí)的記錄及準(zhǔn)確顯示。前面板上監(jiān)測(cè)噪聲信號(hào)的頻譜圖及幅度譜顯示穩(wěn)定清楚，可以很清楚的觀察對(duì)噪聲監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。同時(shí)，該虛擬儀器技術(shù)的聲級(jí)計(jì)還可以由操作者自行選擇系統(tǒng)標(biāo)定的環(huán)境類(lèi)型，系統(tǒng)可以自動(dòng)判別在該環(huán)境下噪聲是否越線(xiàn)，其中每個(gè)環(huán)境下晝間和夜間的最大噪聲報(bào)警限度是不一樣的，若越過(guò)晝間，晝間報(bào)警燈報(bào)警顯示，若越過(guò)夜間最大噪聲報(bào)警線(xiàn)，夜間報(bào)警燈亮，作為報(bào)警顯示并能夠記錄存、儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)。該虛擬儀器技術(shù)聲級(jí)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了聲級(jí)檢測(cè)分析的功能，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的相關(guān)性能指標(biāo)。參考文獻(xiàn)[1] 鐘國(guó)策．聲級(jí)計(jì)的工作原理[J]．電聲技術(shù)，2002(1)：65—66．[2] 陳錫輝，張銀鴻．LabVIEW 8．2O程序設(shè)計(jì)從入門(mén)到精通[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2007．[3] 楊樂(lè)平，李海濤，趙勇，等．LabVIEW 高級(jí)程序設(shè)計(jì)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2003．[4] 中國(guó)科學(xué)研究院，北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心，廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心．GB3096—2008，聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Es]．北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2008．[5] 美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司LabVIEW專(zhuān)區(qū)．[EB/OL] [6] 劉祥樓，吳賀．基于LabVIEW 虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的開(kāi)發(fā)EJ]．化工自動(dòng)化及儀表，2005(6)：65—67．[7] 孫艷，黃玉金．基于聲卡的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]．安全與環(huán)境工程，2006(6)：42—43．[8] 劉祥樓，吳賀，王永濤，等．基于LabVIEW 環(huán)境的VI一1型虛擬測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J]．化工自動(dòng)化及儀表，2007(2)：76—78．[9] 劉君華，郭會(huì)軍．基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計(jì)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2002．[10]林君，謝宣松．虛擬儀器原理及應(yīng)用EM]．北京：科學(xué)出版社，2007．[11]National Instruments 一 2040 User Manual (EightChannel Simultaneous Sample andHold Accessory), Austin,Texas USA. September 1994:1 40．[12] Goldsmith, Long. Modeling of formation and break age of receptorligand bonds in shear flow. In Annual Fall Meeting of the Biomedical Engineering Society. San Diego．1997:114116．附錄1基于虛擬儀器技術(shù)的聲級(jí)計(jì)前面板附錄2 基于虛擬儀器技術(shù)的聲級(jí)計(jì)總體設(shè)計(jì)流程圖