開題報告基于LabVIEW的聲音采集系統(tǒng)設計

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1、“基于LabVIEW的聲音采集系統(tǒng)設計”的開題報告專業(yè)班級：機械082姓名：XX一、課題背景及目的1概念：Labview是NI公司推出的虛擬儀器開發(fā)平臺軟件,是一種用圖標代替文本行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。Labview采用數(shù)據(jù)流編程方式,程序框圖中節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流向決定了程序的執(zhí)行順序。它用圖標表示函數(shù),用連線表示數(shù)據(jù)流向。通過其圖形化軟件開發(fā)環(huán)境,它能夠直觀簡便的編程。另外,眾多的源碼級的設備驅(qū)動程序、多種多樣的分析和表達功能支持,為用戶快捷地構(gòu)建自己在實際生產(chǎn)中需要的儀器系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎條件。2研究現(xiàn)狀：傳統(tǒng)的測

2、試技術(shù)由于硬件價格昂貴,不同的測試對象其硬件平臺不一樣,導致了現(xiàn)代測試技術(shù)中其發(fā)展比較滯后。隨著計算機總線技術(shù)、軟件技術(shù)的發(fā)展,自動測試系統(tǒng)發(fā)生了巨大的變化。虛擬儀器的出現(xiàn)是儀器發(fā)展史上的一場革命,代表著儀器發(fā)展的最新方向和潮流。虛擬儀器利用計算機來控制相應的與其連接的,具有儀器功能的硬件,能夠完成對輸入、輸出信號的采集、控制、數(shù)據(jù)分析和顯示,能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)儀器的功能。與傳統(tǒng)的測量儀器的設計方法相比,它具有成本低、功能強大、集成度高、質(zhì)量可靠、維護方便等優(yōu)點。3發(fā)展概況：虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展及其在國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用現(xiàn)代

3、儀器儀表技術(shù)是計算機技術(shù)和多種基礎學科緊密結(jié)合的產(chǎn)物.隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展,新的測試理論、測試方法、測試領域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn),在許多方面已經(jīng)沖破了傳統(tǒng)儀器的概念,電子測量儀器的功能和作用發(fā)生了質(zhì)的變化.虛擬儀器是在PC基礎上通過增加相關硬件和軟件構(gòu)建而成的、具有可視化界面的可重用測試儀器系統(tǒng)。和傳統(tǒng)儀器相比,虛擬儀器具有巨大的優(yōu)越性:(1)融合計算機強大的硬件資源,突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲等方面的限制,大大增強了傳統(tǒng)儀器的功能；(2)利用計算機豐富的軟件資源,實現(xiàn)了

4、部分儀器硬件的軟件化,節(jié)省了物質(zhì)資源,增加了系統(tǒng)靈活性；通過軟件技術(shù)和相應數(shù)值算法,實時、直接地對測試數(shù)據(jù)進行各種分析與處理；通過圖形用戶界面技術(shù),真正做到界面友好、人機交互；(3)虛擬儀器的硬、軟件都具有開放性、模塊化、可重復使用及互換性等特點。因此,用戶可根據(jù)自己的需要,選用不同廠家的產(chǎn)品,使儀器系統(tǒng)的開發(fā)更為靈活,效率更高,縮短了系統(tǒng)組建時間。作為現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的方向,虛擬儀器已迅速發(fā)展成為一種新的產(chǎn)業(yè).美國是虛擬儀器的誕生地,也是全球最大的虛擬儀器制造國。到1994年底,虛擬儀器制造廠已達95家,共生產(chǎn)1000

5、多種虛擬儀器產(chǎn)品,銷售額達2.93億美元,占整個儀器銷售額73億美元的4%。到1996年,虛擬儀器已在儀器儀表市場中占有10%的份額.生產(chǎn)虛擬儀器的主要廠家NI、HP等公司,目前都生產(chǎn)數(shù)百個型號的虛擬儀器產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在國際市場上有較強的競爭力,已進入中國市場。國內(nèi)虛擬儀器研究的起步較晚,最早的研究也是從引進消化NI的產(chǎn)品開始。但經(jīng)過多年研究,我國已經(jīng)在虛擬儀器開發(fā)方面形成了自己的特色。國家自然科學基金委員會已將虛擬儀器研究作為現(xiàn)代機械工程科學前沿學科之一,并被列為/十五0期間優(yōu)先資助領域。我國國民經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展,加

6、快了企業(yè)的技術(shù)升級步伐,先進儀器設備的需求更加強勁；虛擬儀器賴以生存的個人計算機最近幾年以極高的速度在中國發(fā)展,這些都為虛擬儀器在我國的普及奠定了良好的基礎。因此,我國的虛擬儀器存在巨大的發(fā)展?jié)摿?。一、課題內(nèi)容及主要工作1.總體設計：本文設計的聲卡信號采集及分析系統(tǒng)主要是應用計算機上的聲卡對聲音信號進行數(shù)據(jù)采集、顯示、波形存儲和回放。能夠?qū)π盘枀?shù)測量結(jié)果、幅度相位譜、功率譜等進行波形顯示。該系統(tǒng)主要由以下幾個模塊組成:1)配置聲卡參數(shù)。在配置參數(shù)前面板上對設備ID、采樣模式、每通道采樣數(shù)、采樣頻率、采樣通道類型、采樣比

7、特率等進行設置。2)啟動采集。該模塊包括聲音信號采集波形和保存及停止三部分。保存時,系統(tǒng)開始保存從聲卡采集的聲音信號,動態(tài)地顯示在波形圖中,并提示用戶設置文件保存路徑。3)信號保存。此模塊利用while循環(huán)中的條件結(jié)構(gòu)來實現(xiàn),當保存布爾值為True時,模塊提示用戶設置文件保存路徑,然后自動配置聲音輸入,啟動聲音輸入采集,讀取聲音,寫入聲音文件。4)讀取存儲文件。該模塊通過對保存的聲音進行讀取,將歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)波形,聲音格式等顯示出來。5)信號分析。完成信號的參數(shù)測量,幅度相位譜,功率譜的分析,其中對信號的周期平均,周期均

8、方根,正峰,反峰,峰峰值等參數(shù)進行了圖形及數(shù)值顯示。2.聲卡信號采集系統(tǒng)設計實現(xiàn)LabVIEW軟件是一種基于圖形語言編程的可視化軟件開發(fā)平臺，與VC，VB等其他可視化編程語言相比，其函數(shù)庫豐富、編程簡單直觀、調(diào)試方便，而且界面開發(fā)簡單，界面風格與傳統(tǒng)儀器相似。LabVIEW是一個外觀和操作能模仿實際的儀器的程序開發(fā)環(huán)