基于matlab的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)設計

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1、基于MATLAB的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)設計（一）來源：中國論文下載中心[10-05-2610:26:00]作者：白鵬編輯：studa090420　　論文關鍵詞：聲卡數(shù)據(jù)采集MATLAB信號處理　　論文摘要：利用數(shù)據(jù)采集卡構建的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般價格昂貴且難以與實際需求完全匹配。聲卡作為數(shù)據(jù)采集卡具有價格低廉、開發(fā)容易和系統(tǒng)靈活等優(yōu)點。本文詳細介紹了系統(tǒng)的開發(fā)背景,軟件結構和特點,系統(tǒng)地分析了數(shù)據(jù)采集硬件和軟件設計技術,在此基礎上以聲卡為數(shù)據(jù)采集卡,以MATLAB為開發(fā)平臺設計了數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。本文介紹了MATLAB及其數(shù)據(jù)采集工具箱,利用聲卡的A/D、D/A技術和M

2、ATLAB的方便編程及可視化功能,提出了一種基于聲卡的數(shù)據(jù)采集與分析方案,該方案具有實現(xiàn)簡單、性價比和靈活度高的優(yōu)點。用MATLAB語言編制了相應軟件,實現(xiàn)了該系統(tǒng)。該軟件有著簡潔的人機交互工作界面,操作方便,并且可以根據(jù)用戶的需求進行功能擴充。最后給出了應用該系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的應用實例?！　?緒論　　1.1課題背景　　數(shù)據(jù)也稱觀測值，是實驗、測量、觀察、調查等的結果，常以數(shù)量的形式給出。數(shù)據(jù)采集，又稱數(shù)據(jù)獲取，就是將系統(tǒng)需要管理的所有對象的原始數(shù)據(jù)收集、歸類、整理、錄入到系統(tǒng)當中去。數(shù)據(jù)采集是計算機管理系統(tǒng)使用前的一個數(shù)據(jù)初始化過程。數(shù)據(jù)采集技術廣泛引用在各個領域。比

3、如攝像頭，麥克風，都是數(shù)據(jù)采集工具?！　?shù)據(jù)采集（DataAcquisition）是將被測對象(外部世界、現(xiàn)場)的各種參量(可以是物理量，也可以是化學量、生物量等)通過各種傳感元件作適當轉換后，再經信號調理、采樣、量化、編碼、傳輸?shù)炔襟E，最后送到控制器進行數(shù)據(jù)處理或存儲記錄的過程?！　”徊杉瘮?shù)據(jù)是已被轉換為電訊號的各種物理量，如溫度、水位、風速、壓力等，可以是模擬量，也可以是數(shù)字量。采集一般是采樣方式，即隔一定時間（稱采樣周期）對同一點數(shù)據(jù)重復采集。采集的數(shù)據(jù)大多是瞬時值，也可是某段時間內的一個特征值。準確的數(shù)據(jù)測量是數(shù)據(jù)采集的基礎。數(shù)據(jù)測量方法有接觸式和非接觸式，

4、檢測元件多種多樣。不論哪種方法和元件，都以不影響被測對象狀態(tài)和測量環(huán)境為前提，以保證數(shù)據(jù)的正確性。數(shù)據(jù)采集含義很廣，包括對連續(xù)物理量的采集。在計算機輔助制圖、測圖、設計中，對圖形或圖像數(shù)字化過程也可稱為數(shù)據(jù)采集，此時被采集的是幾何量數(shù)據(jù)?！　≡谥悄軆x器、信號處理以及工業(yè)自動控制等領域，都存在著數(shù)據(jù)的測量與控制問題，常常需要對外部的溫度、壓力、流量、位移等模擬量進行采集。數(shù)據(jù)采集技術是一種流行且實用的電子技術。它廣泛應用于信號檢測、信號處理、儀器儀表等領域。近年來，隨著數(shù)字化技術的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)采集技術也呈現(xiàn)出速度更高、通道更多、數(shù)據(jù)量更大的發(fā)展態(tài)勢?！　?shù)據(jù)采集系統(tǒng)

5、是一種應用極為廣泛的模擬量測量設備，其基本任務是把信號送入計算機或相應的信號處理系統(tǒng)，根據(jù)不同的需要進行相應的計算和處理。它將模擬量采集、轉換成數(shù)字量后，再經過計算機處理得出所需的數(shù)據(jù)。同時，還可以用計算機將得到的數(shù)據(jù)進行儲存、顯示和打印，以實現(xiàn)對某些物理量的監(jiān)視，其中一部分數(shù)據(jù)還將被用作生產過程中的反饋控制量?！　?shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計算機測控系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，目前，有各種數(shù)據(jù)采集卡或采集系統(tǒng)可供選擇，以滿足生產和科研試驗等各方面的不同需要，但由于數(shù)據(jù)源以及用戶需求的多樣性，有時并不能滿足要求。特別是在某些應用中，需要同時高速采集多個通道的數(shù)據(jù)，而且為了分析比較各通

6、道信號間的相互關系，常常要求所有通道的采集必須同步。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠滿足上述要求的比較少，且價格十分昂貴，體積較大，分量較重，使用十分不方便?！　∫话隳M量是通過各種數(shù)據(jù)采集卡進行數(shù)據(jù)采集。目前常用的是具有ISA總線、PCI總線等接口形式的A/D采集卡，雖然數(shù)據(jù)傳輸率很高，但是還存在整個系統(tǒng)笨重，缺乏靈活性，不能實現(xiàn)即插即用，不適合小型、便攜設備采用等缺點。另外這些類型的采集卡在計算機上安裝比較麻煩，而且由于受計算機插槽數(shù)量、地址、中斷資源的限制不可能掛接很多設備。因此，工程師們往往需要花費大量的時間和資源用于系統(tǒng)搭建?！　‰S著現(xiàn)代工業(yè)技術的迅猛發(fā)展，生產規(guī)模

7、的不斷壯大，生產過程和制作工藝的日趨復雜，對自動測試和各種信息集成的要求也就越來越高。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的好壞將直接影響自動測試系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，為了滿足不同的測試需求，以及減少對資源的浪費，在系統(tǒng)的設計上應該盡量滿足通用性和可擴展性。在高度發(fā)展的當今社會中，科學技術的突飛猛進和生產過程的高度自動化已成為人所共知的必然趨勢，而它們的共同要求是必須建立在有著不斷發(fā)展與提高的信息工業(yè)基礎上。人們只有從外界獲取大量準確、可靠的信息經過一系列的科學分析、處理、加工與判斷，進而認識和掌握自然界與科學技術中的各種現(xiàn)象與其相關的變化規(guī)律，并通過相應的系統(tǒng)和方法實現(xiàn)科學實驗研究與