基于聲卡的數(shù)據(jù)采集畢業(yè)設(shè)計(jì)
3.6萬字 68頁
包括任務(wù)書，設(shè)計(jì)說明書，答辯PPT，LabVIEW源程序



摘 要

當(dāng)今，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)測(cè)量技術(shù)的要求越來越高,并且測(cè)量技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文采用虛擬儀器的思想，結(jié)合計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了一種以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，基于聲卡數(shù)據(jù)采集、顯示與分析的虛擬儀器系統(tǒng)。介紹了聲卡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作要點(diǎn)，運(yùn)用LabVIEW程序開發(fā)系統(tǒng)，在普通配備有聲卡的計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了雙通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：系統(tǒng)能夠正確采集聲卡設(shè)計(jì)頻率內(nèi)的信號(hào)，可用于該范圍內(nèi)的一般數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用。此方法生成的采集軟件交互性好，性價(jià)比高，且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，還可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行功能擴(kuò)充，為低成本構(gòu)建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供了一種思路。在LabVIEW環(huán)境中簡(jiǎn)單、界面友好、實(shí)現(xiàn)了音頻信號(hào)的采集分析及數(shù)據(jù)存盤重載?？梢酝茝V到語音識(shí)別、環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量等多種領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。

關(guān)鍵詞：LabVIEW；聲卡；數(shù)據(jù)采集；虛擬儀器；信號(hào)分析


Abstract

Today, with the development of science and technology, the requirement measurement technology is getting more and more important. The application electronic measurement technology has extended to more fields than before.the paper design a data acquisition, signal analysis and virtual instrument system based on computer. Introduced the sound card data acquisition system manufacture main point, utilizes the LabVIEW procedure development system, has a Cardin the ordinary equipment on the computer, has realized double channel data acquisition system.
Experiment results prove that the system can acquire signals in the frequency range designed for sound card correctly, and can be applied in the domains of data acquisitions and general analysis. In the range of voice frequency, data saving and overloading is successful in LabVIEW .If more sound cards configured in a PC,it`s feasible to build a muli-channel real-time DAQ system with high SNR.With broad application prospect, this solution can be extended to the field of speech recognition,embient noise monitoring and laboratory measurement etc.

Key words: LabVIEW; Date acquisitions; Sound card; Virtual instrument; Signal analysis

目 錄

中 文 摘 要 Ⅰ
英 文 摘 要 Ⅱ
第一章 緒論 1
1.1 問題的提出 1
1.2 虛擬儀器LabVIEW的概述 1
1.2.1虛擬儀器的產(chǎn)生 3
1.2.2 虛擬儀器概念 3
1.2.3虛擬儀器的構(gòu)成 4
1.2.4虛擬儀器的優(yōu)點(diǎn) 5
1.3 基于LabVIEW和聲卡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展動(dòng)態(tài) 5
1.3.1 LabVIEW前景展望 5
1.3.2 聲卡與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài) 6
1.3.3 國外虛擬儀器的現(xiàn)狀 6
1.3.4 國內(nèi)虛擬儀器的現(xiàn)狀 7
1.3.5 虛擬儀器的發(fā)展趨勢(shì) 8
1.4 本課題研究意義 10
1.5 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 10
第二章 基于聲卡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案 12
2.1 硬件的選擇 12
2.2 軟件的實(shí)現(xiàn) 12
第三章 LabVIEW編程環(huán)境介紹 14
3.1 LabVIEW簡(jiǎn)介 14
3.2 圖形化的編程環(huán)境 14
3.2.1 G語言簡(jiǎn)述 14
3.2.2 LabVIEW程序組成 15
3.2.3 LabVIEW的操作模板 16
3.3 聲卡設(shè)置模塊 20
3.4 虛擬儀器創(chuàng)建過程 21
第四章 聲卡 22
4.1 從數(shù)據(jù)采集角度認(rèn)識(shí)聲卡 22
4.1.1聲卡工作原理及性能指標(biāo) 22
4.1.2聲卡的作用 23
4.1.3 聲卡的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23
4.1.4 聲卡的軟件設(shè)計(jì) 25
4.2 聲卡的主要技術(shù)參數(shù) 26
4.2.1 采樣的位數(shù) 26
4.2.2 采樣頻率 26
4.2.3 緩沖區(qū) 26
4.2.4 沒有基準(zhǔn)電壓 27
4.3 聲卡用于數(shù)據(jù)采集時(shí)的一些設(shè)置 27
第五章 數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)采集卡 29
5.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成 29
5.2 數(shù)據(jù)采集卡 30
5.2.1 數(shù)據(jù)采集卡的功能簡(jiǎn)介 30
5.2.2 數(shù)據(jù)采集卡的軟件配置 30
5.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測(cè)試與分析 32
第六章 波形顯示及其采樣 34
6.1 波形輸入設(shè)備 34
6.2 輸入緩沖區(qū)的分配和管理 34
6.3　波形的顯示 35
6.4　數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 35
6.5 波形輸入設(shè)備的停止與關(guān)閉 37
第七章 信號(hào)分析與處理 39
7.1 概述 39
7.2　信號(hào)的產(chǎn)生 41
7.3 標(biāo)準(zhǔn)頻率 43
7.4　數(shù)字信號(hào)處理 43
7.4.1　FFT變換 43
7.4.2 單邊、雙邊FFT 45
7-5 諧波失真與頻譜分析 46
7-6 數(shù)字濾波 48
7-7 IIR和FIR濾波器 50
7.8 信號(hào)分析與處理模塊程序 51
第八章 結(jié)束語 54
參考文獻(xiàn) 55
致 謝 56
附圖 57



參考文獻(xiàn)
[10] National Instruments Corporation.DAQ PCI-1200 User Manual. July 1998 Edition. Part Number 320942-01
[11] National Instrument Corporation. Signal Processing Toolset User Manual, 2001
[12] National Instruments.DAQ Quick Start Guide, 2004(3)
[13] National Instruments.LabVIEW7.1 Release Notes, 2004(3)
[14] National Instruments.LabVIEW7.1 Upgrade Notes, 2004(3)
[15] 胡廣書.數(shù)字信號(hào)處理---理論,算法與實(shí)現(xiàn)(第二版).北京:清華大學(xué)出版社,2003
[16] 劉君華主編.基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計(jì),北京:電子工業(yè)出版社,2003
[17] 北京中科芝華測(cè)控技術(shù)有限公司.LabVIEW高級(jí)培訓(xùn)教材.2001
[18] 李海青，黃志堯.軟件測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000
[19] 鄭君里，應(yīng)啟珩，揚(yáng)為理。信號(hào)與系統(tǒng)（第二版）.北京：高等教育出版社，2000
[20] 江輯光主編.電路原理.北京：清華大學(xué)出版社