LabVIEW基于声卡的多功能动态信号分析仪设计+程序框图(2)
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究目标与要求 3
2 系统设计方案论证 4
2.1系统硬件结构设计方案 4
2.2传感器的配型选型 5
2.3配置声卡的技术参数要求 7
2.4系统软件平台选型 11
3 LabVIEW软件管理平台设计 13
3.1 应用程序功能设计 13
3.2 前面板设计 13
3.3 主程序设计 15
4系统仿真与调试 21
4.1音频信号的仿真与调试 21
4.2振动信号的仿真与调试 22
4.3噪声信号的仿真与调试 23
4.4数据读取模块的仿真与调试 24
5结论 26
致谢 27
[参考文献] 28
附录 30
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
多功能动态信号分析仪是一种能够对动态信号进行参数测量和波形分析的多功能仪器。通过频谱分析的原理将音频、噪声、振动等动态信号通过波形图呈现出来，并且利用LabVIEW的软件编程，设计开发的一种形象直观、人机交互性好的分析仪器。该仪器能够被广泛应用于日常生活、声学测量、工厂振动测量等领域[1]。
传统的多功能动态信号分析仪多数是基于硬件的，而测量的过程中还要依靠电压表、示波器等基本硬件设备。并且硬件仪器的特点是，一旦过时，就很难再进行升级，只能根据测量需求重新再进行购买，这样在实际应用中购买和更新的费用就会比较大。基于声卡的虚拟动态信号分析仪采用PC机自带的声卡，没有额外的费用，通过PC机显示、保存和打印，使用方便。
基于声卡的多功能动态信号分析仪能够广泛应用于日常生活，声学测量、工程测量以及高校实践教学领域。在日常生活中，对于语音信号的识别以及对语音信号的处理，提取语音信号的特征参数，以便于高效地传输或者存储，例如家庭防盗门的语音识别分析仪，可以大大增加安全系数。在声学测量中，对环境噪声进行实时监测，通过对噪声的分析和处理，可以满足人们对于环境噪声的监控。在工业领域，例如机械工程、土木工程等领域，动态信号分析仪可以对大型器械的动态性能进行状态监测和故障诊断，通过将振动信号转化为数据信号，进行合理的分析和监测，对机械的运转情况作出判断，避免发生事故[2]。
在实际测量中，需要根据不同的需求选择不同的数据采集卡，而本课题设计的多功能动态信号分析仪利用计算机自带的声卡来进行数据采集。并且数据采集卡还受外界环境因素的限制，例如当测试去存在电磁干扰时，会导致采集的数据失真甚至错误。这就要求数据采集卡能够具备对干扰电磁进行屏蔽的功能。计算机自身配置的声卡具有A/D和D/A转化功能，已经具备一个优秀的数据采集仪器的优势，不但兼容性能较好，并且价格低、容易更新、灵活性强、性能高、精度高[3]。
本课题利用LabVIEW系统应用程序开发平台设计了前面板，通过程序框图的编程设计，对信号进行分析处理，并且通过前面板来呈现分析的相关参数波形。基于声卡的动态信号采集系统，用计算机自带声卡取代数据采集卡，用图形化的编程语言LabVIEW进行编程，实现数据的采集、分析、存储等功能，虚拟仪器已经成为测试领域的开发重点。
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目标与要求