虛擬儀器課程設(shè)計(jì)--基于聲卡的音頻采集分析儀與信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-02-01 03:04本頁(yè)面
【正文】 1）模擬通道信號(hào)發(fā)生前面板設(shè)計(jì)：模擬通道由雙通道Ａ、Ｂ組成，每一通道度能夠發(fā)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。用圖形顯示空間顯示圖形。下面兩圖是A、B通道加高斯白噪聲信號(hào)經(jīng)低通濾波處理前、后的顯示圖形。圖52）模擬通道信號(hào)發(fā)生框圖程序設(shè)計(jì)：波形類(lèi)型的選擇、是否添加高斯白噪聲、通道的選擇均通過(guò)Case結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。最后經(jīng)過(guò)波形產(chǎn)生函數(shù)，通過(guò)波形顯示空間顯示。將標(biāo)簽分隔的字符串轉(zhuǎn)換成字符串?dāng)?shù)組和帶時(shí)間戳的信息。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)。除非前面板有項(xiàng)目要進(jìn)行，否則要等待前面板的活動(dòng)完成，目的是是把循環(huán)用于休眠和節(jié)省處理器時(shí)間。圖8，并在波形圖表中顯示。 1）前面板設(shè)計(jì)：輸入數(shù)據(jù)至一維數(shù)組，設(shè)置采樣率，選擇波形類(lèi)型，由插值開(kāi)關(guān)選擇是否插值。圖101）前面板設(shè)計(jì)：信號(hào)來(lái)源從通道獲得，也可以從數(shù)據(jù)文件TXT中讀取，當(dāng)開(kāi)關(guān)打向模擬通道時(shí)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(lèi)型實(shí)現(xiàn)。信號(hào)類(lèi)型、幅值、頻率、是否疊加噪聲可在通道參數(shù)簇中修改。聲音格式簇中采樣速率最好默認(rèn)設(shè)置為44100Hz，通道個(gè)數(shù)可修改，采樣比特率為16位。False分支中信號(hào)從文本數(shù)據(jù)中讀取，由線性插值子VI實(shí)現(xiàn)插值功能，得到的信號(hào)最終由波形圖顯示。圖121）信號(hào)分析儀前面板的總體設(shè)計(jì)圖142）信號(hào)分析儀框圖程序設(shè)計(jì)圖151）信號(hào)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(hào)由波形顯示，下面兩圖分別是點(diǎn)亮和關(guān)閉低通濾波設(shè)置后的運(yùn)行結(jié)果。 圖17對(duì)進(jìn)行濾波后的信號(hào)加漢寧窗，可在一定程度抑制頻譜泄露，加窗的波形由前面板波形顯示控件顯示。本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集信號(hào)的幅度譜、相位譜和功率譜分析等功能。為了防止采集信號(hào)發(fā)生泄露，對(duì)所采集信號(hào)進(jìn)行加窗處理，系統(tǒng)選擇了漢寧窗。圖20圖212）框圖程序設(shè)計(jì)：選擇漢寧窗，通過(guò)帶有三個(gè)分支的Case結(jié)構(gòu)加以快速傅里葉變換，本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集信號(hào)的幅度譜、相位譜和功率譜分析等功能。圖23前面板設(shè)計(jì)圖24框圖程序設(shè)計(jì)前面板設(shè)計(jì)：聲音信號(hào)來(lái)源為模擬通道或數(shù)據(jù)文件由插值開(kāi)關(guān)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(shè)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。圖25 未疊加高斯白噪聲圖26 加入高斯白噪聲框圖程序設(shè)計(jì)：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(gòu)成case結(jié)構(gòu)選擇信號(hào)的來(lái)源。圖27 1）前面板設(shè)計(jì)：聲音的設(shè)備、聲音信號(hào)的波形類(lèi)型、采樣率、頻率、聲卡設(shè)置、音量設(shè)置都是輸入控件，聲音波形的由波形圖顯示。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(shí)現(xiàn)：信號(hào)輸入為連續(xù)采樣信號(hào)。聲音的波形類(lèi)型、頻率、幅值在while，case循環(huán)中實(shí)現(xiàn)，輔助函數(shù)為sine 、squre 、sawtooth 、triangle wave 。圖30 總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)我獲益良多，利用計(jì)算機(jī)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(yǔ)言的虛擬儀器軟件LabVIEW為開(kāi)發(fā)工具，充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力和LabVIEW模塊化編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了常見(jiàn)音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、顯示、存儲(chǔ)，回放以及分析等功能。首先進(jìn)一步加深了對(duì)LABVIEW以及聲卡相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解以及對(duì)本專(zhuān)業(yè)的深刻理解，并初步掌握利用LABVIEW的控件對(duì)電腦聲卡參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。其次，在控件的選擇上，要結(jié)合被控對(duì)象先進(jìn)行理論分析，這樣在調(diào)節(jié)的時(shí)候才不會(huì)盲目，更具針對(duì)性，能節(jié)省不少時(shí)間。附錄主要參考資料1．《》侯國(guó)屏等編著 清華大學(xué)出版社（第20章基于聲卡的數(shù)據(jù)采集）2．《計(jì)算機(jī)虛擬儀器圖形編程LabVIEW實(shí)驗(yàn)教材》，北京：中科泛華測(cè)控技術(shù)3．《LabVIEW基礎(chǔ)教程》 汪敏生 電子工業(yè)出版社4.《基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計(jì)》劉君華 電子工業(yè)出版社5．《》6． 《虛擬儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程 》21
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