基于声卡的时域分析仪设计.doc
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1、哈尔滨华德学院课程设计用纸目录第1章 绪论11.1选题目的11.2设计要求11.2.1设计题目11.2.2设计指标11.2.3设计功能1第2章 总体设计方案22.1总体设计方案22.1.1设计原理22.1.2实验设备及仪器32.1.3 实验软件LabVIEW简介32.2软件流程图4第3章 前面板设计53.1前面板设计53.2前面板美化53.2.1前面板波形显示控件的美化53.2.2前面板波形调节控件的美化6第4章 程序面板设计74.1程序面板设计74.1.1主程序设计74.1.2属性节点设置74.2主要函数功能说明84.2.1 LABVIEW中有关声卡的函数简介84.2.2 数据采集84.2.
2、3波形处理94.2.4 波形显示94.2.5属性节点的设计10收获和体会11致谢12参考文献13附录1滤波前后波形的对比图14附录2滤波后直流-均方根波形图15附录3后面板总体程序16第1章 绪论1.1选题目的目前的测试教学实验中常常要用到A/D采集卡,而A/D采集卡价格不菲,以实验室有限的经费,不能较多地购置以供同学们实验使用。进而考虑计算机中的声卡本身就是一个A/D、D/A的转化装置,而且造价低廉,性能稳定,在教学实验中完全可以满足实验的需求,可以进一步开发研制一个广泛应用的测试教学实验系统。1.2设计要求1.2.1设计题目题目:基于声卡的时域分析仪设计1.2.2设计指标显示滤波之前和滤波
3、之后的声音信号波形,并显示滤波后信号的直流值和均方根值的图像。1.2.3设计功能通过声卡采集麦克的声音,选择合理的滤波器类型,对采集到的声音信号进行滤波。第2章 总体设计方案2.1总体设计方案2.1.1设计原理LabView的声音模块中提供了声音的输入输出控件,能够实现从缓冲区中读取由声卡写入的声音信号的数据,同时LabView中的信号处理模块中提供了各种信号处理的函数控件,能够实现对信号进行各种处理,从物理介质获得声音(麦克风或者声卡),经过AD采样,将采样后的数据通过波形显示器输出,对采样后的数据进行滤波处理,得到处理后的波形,然后再将波形进行时域的分析,最后将所有波形用波形图现实出来。工
4、作过程为:输入时,测试信号首先经过信号调理电路,利用PC机声卡的麦克风输入(mic in)或线路输入(line in)作为信号的输入端口,将获取到的模拟音频信号经过左右两个通道和A/D转换后送入计算机,通过LabVIEW编写的采集程序进行各种处理和保存。系统设计原理框图:输入配置显示属性的设置声音信号的处理(滤波)声卡采集波形显示图2-1系统设计原理框图2.1.2实验设备及仪器 计算机、声卡、LabVIEW软件,其组成如下图。声卡(在PC机主机内)麦克风虚拟仪器界面图2-2实验设备结构图2.1.3 实验软件LabVIEW简介LabVIEW是图形化开发环境,它具有功能强大、编程效率高、界面友好、
5、参数修改方便等优点,同时它在功能完整性和应用灵活性上也不逊于任何高级语言,其标志如图2-3所示:图2-3 LABVIEW图标LabVIEW也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。类似的控件,可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW中被称为前面板。2.2软件流程图程序初始化声卡采集声音原始波形参数设置滤波器的选择及其参数设置 波形显示选择是否显示直流均方根波形 N Y 直流-均方根波形显示显示滤波前后的波形结束第3章
6、 前面板设计3.1前面板设计本次设计主要是采集声音信号的波形图,所以波形图显示控件是主要的控件必不可少,滤波前后的波形以及直流均方根的波形显示共需4个波形显示控件,这样一来前面板就有点显得拥挤。在设计前面板主要考虑界面的美观操作简洁方便,接近真实仪器的操作面板。3.2前面板美化3.2.1前面板波形显示控件的美化本次课设要求的对比性比较强,所以采用选项卡控件能有效的节省空间,对比一目了然。滤波前后波形的及其调节旋钮美化,如图所示:图3-1滤波前后波形图 直流均方根波形显示及其旋钮设计,如图所示:图3-2直流-均方根波形图3.2.2前面板波形调节控件的美化 前面板的控制控件:图3-3前面板控件组合
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