机械5

摘要 当今，科学技术的不断进步，对测量技术的要求越来越高,并且测量技术在各个领域得到了广泛的应用。本文采用虚拟仪器的思想，结合计算机的结构特点，提出了一种以计算机为平台，基于声卡数据采集、显示与分析的虚拟仪器系统。介绍了声卡数据采集系统的制作要点，运用LabVIEW程序开发系统，在普通配备有声卡的计算机上，实现了双通道数据采集系统。 实验结果表明：系统能够正确采集声卡设计频率内的信号，可用于该范围内的一般数据采集与应用。此方法生成的采集软件交互性好，性价比高，且实现简单，还可以根据用户的需求进行功能扩充，为低成本构建数据采集系统提供了一种思路。在LabVIEW环境中简单、界面友好、实现了音频信号的采集分析及数据存盘重载。可以推广到语音识别、环境噪声监测和实验室测量等多种领域，应用前景广阔。 关键词：LabVIEW；声卡；数据采集；虚拟仪器；信号分析 目录 中文摘要Ⅰ 英文摘要Ⅱ 第一章绪论1 1.1问题的提出1 1.2虚拟仪器LabVIEW的概述1 1.2.1虚拟仪器的产生3 1.2.2虚拟仪器概念3 1.2.3虚拟仪器的构成4 1.2.4虚拟仪器的优点5 1.3基于LabVIEW和声卡数据采集系统在国内外的发展动态5 1.3.1 LabVIEW前景展望5 1.3.2声卡与数据采集系统的发展动态6 1.3.3国外虚拟仪器的现状6 1.3.4国内虚拟仪器的现状7 1.3.5虚拟仪器的发展趋势8 1.4本课题研究意义10 1.5本次设计的主要内容10 第二章基于声卡数据采集系统的总体设计方案12 2.1硬件的选择12 2.2软件的实现12 第三章LabVIEW编程环境介绍14 3.1 LabVIEW简介14 3.2图形化的编程环境14 3.2.1 G语言简述14 3.2.2 LabVIEW程序组成15 3.2.3 LabVIEW的操作模板16 3.3声卡设置模块20 3.4虚拟仪器创建过程21 第四章声卡22 4.1从数据采集角度认识声卡22 4.1.1声卡工作原理及性能指标22 4.1.2声卡的作用23 4.1.3声卡的硬件结构设计23 4.1.4声卡的软件设计25 4.2声卡的主要技术参数26 4.2.1采样的位数26 4.2.2采样频率26 4.2.3缓冲区26 4.2.4没有基准电压27 4.3声卡用于数据采集时的一些设置27 第五章数据采集和数据采集卡29 5.1数据采集系统的构成29 5.2数据采集卡30 5.2.1数据采集卡的功能简介30 5.2.2数据采集卡的软件配置30 5.3数据采集系统的测试与分析32 第六章波形显示及其采样34 6.1波形输入设备34 6.2输入缓冲区的分配和管理34 6.3波形的显示35 6.4数据的存储35 6.5波形输入设备的停止与关闭37 第七章信号分析与处理39 7.1概述39 7.2信号的产生41 7.3标准频率43 7.4数字信号处理43 7.4.1FFT变换43 7.4.2单边、双边FFT 45 7-5谐波失真与频谱分析46 7-6数字滤波48 7-7 IIR和FIR滤波器50 7.8信号分析与处理模块程序51 第八章结束语54 参考文献55 致谢56 附图57