聲卡的數(shù)字化示波器LabVIEW課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、實(shí)踐課程設(shè)計(jì)說明書專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)老師： 2012年05月31日目 錄第一節(jié)：正 文 -2一、設(shè)計(jì)內(nèi)容概述 -21、設(shè)計(jì)的目的及意義 -22、本人所做工作 -23、系統(tǒng)主要功能 -2二、示波器介紹 -21、示波器的原理 -32、示波器發(fā)展及應(yīng)用 -3三、聲卡介紹 -51、聲卡工作原理 -52、聲卡相關(guān)參數(shù) -5四、基于聲卡的數(shù)字示波器的介紹 -61、數(shù)字示波器功能 -62、數(shù)字示波器硬件連接 -7五、軟件功能介紹 -71、VI程序功能介紹 -72、VI程序模塊說明 -8第二節(jié) 課程設(shè)計(jì)總結(jié) -13第三節(jié) 參考文獻(xiàn) -15第四節(jié) 附 錄 -16第一節(jié) 正 文一、設(shè)計(jì)內(nèi)容概

2、述1、設(shè)計(jì)的目的及意義本專業(yè)方向?qū)嵺`課以基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計(jì)為主。LabVIEW 軟件是使用最早最廣的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái), 它繼承了傳統(tǒng)的編程語言中的結(jié)構(gòu)化和模塊化特點(diǎn), 采用32 位編譯型圖形化編程語言。能完成一般的數(shù)學(xué)運(yùn)算和輸入輸出功能, 具有專門用于數(shù)據(jù)采集與儀器控制的庫函數(shù)和開發(fā)工具, 尤其還帶有專業(yè)的工具包。 LabVIEW 軟件包給用戶提供設(shè)計(jì)虛擬儀器的工作環(huán)境, 包括前面板和流程圖, 同時(shí)還提供豐富的直觀的調(diào)試工具, 集開發(fā)、調(diào)試與運(yùn)行于一體。這為不熟悉文本式語言編程的設(shè)計(jì)者在測(cè)控領(lǐng)域建立計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)提供了一個(gè)極為便捷、輕松的圖形化設(shè)計(jì)環(huán)境。 在國際測(cè)控領(lǐng)域Lab

3、VIEW 普及率已超過了39%。本課程的總體目標(biāo)是：通過設(shè)計(jì)基于聲卡的數(shù)字化示波器，加深學(xué)生對(duì)LabVIEW虛擬儀器的理解、掌握和應(yīng)用，并激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考和發(fā)揮，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。本次課程設(shè)計(jì)主要目標(biāo)是運(yùn)用LabVIEW軟件平臺(tái)及所學(xué)知識(shí)，自己搜集相關(guān)資料實(shí)現(xiàn)基于聲卡的虛擬數(shù)字化示波器設(shè)計(jì)。2、本人所做工作查閱相關(guān)資料了解聲卡、示波器、頻譜分析儀等儀器的參數(shù)及各種有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等，學(xué)習(xí)labview的相關(guān)只知識(shí)，了解和掌握LabVIEW虛擬儀器開發(fā)的軟、硬件平臺(tái)；掌握LabVIEW形圖化編程的設(shè)計(jì)方法；應(yīng)用LabVIEW的進(jìn)行基于聲卡的數(shù)字化示波器設(shè)計(jì)開發(fā)。3、系統(tǒng)主要功能模擬信號(hào)發(fā)

4、生器主要用來產(chǎn)生方波，三角波，正弦波、單次脈沖等波形，幅度、頻率、相位、方波占空比可以實(shí)時(shí)調(diào)整。實(shí)現(xiàn)基于聲卡的示波器的信號(hào)采集、顯示、保存，打印以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換等功能。頻譜分析儀主要用于對(duì)各采集信號(hào)的各種濾波效果、頻譜分析并實(shí)時(shí)顯示參數(shù)變化和傅里葉變換的幅頻圖。二、示波器介紹示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無法直接觀測(cè)的交變電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像，顯示在熒光屏上以便測(cè)量和觀察的電子測(cè)量?jī)x器，。它是觀察數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)中的問題、測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果必不可少的重要儀器，得到廣泛應(yīng)用，示波器由示波管和電源系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、延遲掃描系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源系統(tǒng)組成。其中示波管由電子槍

5、、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏3個(gè)部分組成。1、示波器的原理示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)。在被測(cè)信號(hào)的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值的變化曲線。由示波管的原理可知，一個(gè)直流電壓加到一對(duì)偏轉(zhuǎn)板上時(shí)，將使光點(diǎn)在熒光屏上產(chǎn)生一個(gè)固定位移，該位移的大小與所加直流電壓成正比。如果分別將兩個(gè)直流電壓同時(shí)加到垂直和水平兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板上，則熒光屏上的光點(diǎn)位置就由兩個(gè)方向的位移所共同決定。利用示波器能觀察各種不同信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，還可以用它測(cè)試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。數(shù)字示波器：工作方式是

6、通過模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值，并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止，隨后，數(shù)字示波器重構(gòu)波形。分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO）、數(shù)字熒光示波器（DPO）和采樣示波器。模擬示波器：工作方式是直接測(cè)量信號(hào)電壓，并且通過從左到右穿過示波器屏幕的電子束在垂直方向描繪電壓顯示電路包括示波管及其控制電路兩個(gè)部分示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個(gè)重要組成部分。通常無論是模擬示波器還是數(shù)字示波器,可以根據(jù)其通道數(shù)分為: 單通道/單蹤示波器; 雙通道/雙蹤示波器。2、示波器發(fā)展及應(yīng)用初期主要為模擬示波器。20世紀(jì)40年代是電子示波

7、器興起的時(shí)代。泰克成功開發(fā)帶寬10MHZ的同步示波器，這是近代示波器的基礎(chǔ)。50年代，半導(dǎo)體和電子計(jì)算機(jī)的問世促進(jìn)電子示波器的帶寬達(dá)到100MHZ。60年代，美國、日本、英國、法國在電子示波器開發(fā)方面各有不同的貢獻(xiàn)，出現(xiàn)帶寬6GHZ的取樣示波器、帶寬4GHZ的行波示波管、1GHZ的存儲(chǔ)示波管；便攜式、插件式示波器稱為系列產(chǎn)品。70年代，模擬是電子示波器達(dá)到高峰，行譜系列非常完整，帶寬1GHZ的多功能插件式示波器標(biāo)志著當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)的高水平，為測(cè)試數(shù)字電路又增添邏輯示波器和數(shù)字波形記錄器，模擬示波器從此沒有更大的進(jìn)展，開始讓位于數(shù)字示波器。英國和法國甚至退出示波器市場(chǎng)，技術(shù)以美國領(lǐng)先，中低檔產(chǎn)品由

8、日本生產(chǎn)。80年代數(shù)字示波器異軍突起。模擬示波器要提高帶寬，需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進(jìn)，而數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉(zhuǎn)換器的性能，對(duì)示波管和掃描電路沒有特殊要求。加上數(shù)字示波管能充分利用記憶、存儲(chǔ)和處理，以及多種觸發(fā)和預(yù)先觸發(fā)能力。模擬示波器逐漸從前臺(tái)退到后臺(tái)，進(jìn)入90年代，數(shù)字示波器除了提高帶寬到1GHZ以上，它的全面性能超越模擬示波器。當(dāng)今時(shí)代，示波器已經(jīng)非常普及，國產(chǎn)的有好多品牌，如中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所、優(yōu)利德等。我們做實(shí)驗(yàn)經(jīng)常用到示波器，我們常用的是20MHZ的雙蹤模擬示波器。如圖1所示為J2472雙蹤教學(xué)示波器，帶寬為20MHZ，電子掃描編碼

9、開關(guān)為360度通轉(zhuǎn)，設(shè)有觸發(fā)輸出端，具有觸發(fā)電平鎖定，自動(dòng)同步功能，比我們通常所用的示波器功能多，具有Z軸輸入，實(shí)行高電平消隱。另外，有ALT觸發(fā)功能，可同時(shí)測(cè)量二路不相關(guān)信號(hào)，為波形的觀察和測(cè)量帶來極大方便。示波器是一種有效的學(xué)習(xí)工具，而且隨著科技的進(jìn)步，虛擬儀器越來越普及，示波器有很大的發(fā)展空間。圖1 J2472雙蹤教學(xué)示波器三、聲卡介紹聲卡是一個(gè)非常優(yōu)秀的音頻信號(hào)采集系統(tǒng)。聲卡也叫音頻卡（港臺(tái)稱之為聲效卡）：聲卡是多媒體技術(shù)中最基本的組成部分，是實(shí)現(xiàn)聲波/數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的一種硬件。聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號(hào)加以轉(zhuǎn)換，輸出到耳機(jī)、揚(yáng)聲器、擴(kuò)音機(jī)、錄音機(jī)等聲響設(shè)備

10、，或通過音樂設(shè)備數(shù)字接口(MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音，概括即：錄制與播放，編輯與合成處理MIDI接口3個(gè)部分。聲卡由各種電子器件和連接器組成。電子器件用來完成各種特定的功能。連接器一般有插座和圓形插孔兩種，用來連接輸入輸出信號(hào)。1、聲卡工作原理 聲卡的工作原理很簡(jiǎn)單，麥克風(fēng)和喇叭所用的都是模擬信號(hào)，而電腦所能處理的都是數(shù)字信號(hào)，聲卡的作用就是實(shí)現(xiàn)兩者的轉(zhuǎn)換。從結(jié)構(gòu)上分，聲卡可分為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路兩部分。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)將麥克風(fēng)等聲音輸入設(shè)備采到的模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電腦能處理的數(shù)字信號(hào)；而數(shù)模轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)將電腦使用的數(shù)字聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為喇叭等設(shè)備能使用的模擬信號(hào)。即模數(shù)變換器ADC（

11、Analogue Digital Converter）和 數(shù)模變換器DAC（Digital Analogue Converter），ADC用于采集音頻信號(hào)，DAC則用于重現(xiàn)這些數(shù)字聲音。聲卡主要有兩種：內(nèi)置獨(dú)立聲卡和內(nèi)置集成在主板上的軟聲卡。2、聲卡相關(guān)參數(shù)1）、采樣的位數(shù)：即采樣值或取樣值，用來衡量聲音波動(dòng)變化的參數(shù)，是指聲卡在采集和播放聲音文件時(shí)所使用數(shù)字聲音信號(hào)的二進(jìn)制位數(shù)。聲卡的位客觀地反映了數(shù)字聲音信號(hào)對(duì)輸入聲音信號(hào)描述的準(zhǔn)確程度。 聲卡的主要的作用之一是對(duì)聲音信息進(jìn)行錄制與回放，在這個(gè)過程中采樣的位數(shù)和采樣的頻率決定了聲音采集的質(zhì)量。采樣位數(shù)可以理解為聲卡處理聲音的解析度。這個(gè)數(shù)值

12、越大，解析度就越高，錄制和回放的聲音就越真實(shí)。2）、采樣頻率采樣頻率是指錄音設(shè)備在一秒鐘內(nèi)對(duì)聲音信號(hào)的采樣次數(shù)，采樣頻率越高，聲音的還原就越真實(shí)越自然。目前，聲卡的最高采樣率是44.1KHz，少數(shù)達(dá)48KHz。對(duì)于民用聲卡，一般將采樣頻率設(shè)為4檔，分別是44.1KHz，22.05 KHz，11.025 KHz和8 KHz。22.05 KHz只能達(dá)到FM廣播的音樂品質(zhì)；44.1 KHz是理論上的CD音質(zhì)界限，48 KHz則更好一些。對(duì)20 KHz范圍內(nèi)的音頻信號(hào)，最高的采樣頻率才48 KHz，雖然理論上沒問題，但似乎余量不大。使用聲卡比較大的局限性在于，它不允許用戶在最高采樣頻率之下隨意設(shè)定采樣

13、頻率，而只能分4檔設(shè)定。這樣雖然可使制造成本降低，但卻不便于使用。用戶基本上不可能控制整周期采樣，只能通過信號(hào)處理的方法來彌補(bǔ)非整周期采樣帶來的問題。3）、聲道數(shù)：聲道(Sound Channel) 是指聲音在錄制或播放時(shí)在不同空間位置采集或回放的相互獨(dú)立的音頻信號(hào)，所以聲道數(shù)也就是聲音錄制時(shí)的音源數(shù)量或回放時(shí)相應(yīng)的揚(yáng)聲器數(shù)量。 聲卡所支持的聲道數(shù)是衡量聲卡檔次的重要指標(biāo)之一。聲道的發(fā)展經(jīng)過了單聲道Mono立體聲Stereo準(zhǔn)立體聲Prospective stereo四聲道環(huán)繞5.1聲道7.1聲道。4）、緩沖區(qū)與一般的數(shù)據(jù)采集卡不同，聲卡面臨的D/A和A/D任務(wù)通常都是連續(xù)狀態(tài)的。為了節(jié)省CP

14、U資源，計(jì)算機(jī)的CPU并不是在每次聲卡D/A或A/D結(jié)束后都要響應(yīng)一次中斷，而是采用了緩沖區(qū)的工作方式。在這用工作方式下，聲卡的D/A，A/D都對(duì)某一緩沖區(qū)進(jìn)行操作。以輸入聲音的A/D變換為例，每次轉(zhuǎn)換完畢后，聲卡控制芯片都將數(shù)據(jù)存放在緩沖區(qū)中，待緩沖區(qū)滿時(shí)，發(fā)出中斷給CPU，CPU響應(yīng)中斷后一次性將緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)全部讀走。計(jì)算機(jī)總線的數(shù)據(jù)傳輸速率非常高，讀取緩沖區(qū)數(shù)據(jù)所用的時(shí)間極短，不會(huì)影響A/D變換的連續(xù)性。緩沖區(qū)的工作方式大大降低了CPU響應(yīng)中斷的頻率，節(jié)省了系統(tǒng)的資源。一般聲卡使用的緩沖區(qū)長(zhǎng)度的默認(rèn)指是8KB。這是由于對(duì)處理器來說，在保護(hù)模式下，內(nèi)存以8KB為單位被分成很多頁，對(duì)內(nèi)存的

15、任何訪問都是按頁進(jìn)行的，CPU保證了在讀寫8KB長(zhǎng)度的內(nèi)存緩沖區(qū)時(shí)，速度足夠快，并且一般不會(huì)被其他外來事件打斷。設(shè)置8192字節(jié)或其整倍數(shù)大小的緩沖區(qū)，可以較好地保證聲卡與CPU的協(xié)調(diào)工作。四、基于聲卡的數(shù)字示波器的介紹1、數(shù)字示波器功能聲卡已成為多媒體計(jì)算機(jī)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置，基于聲卡的虛擬儀器具有成本低，兼容性好，通用性和靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以不接受硬件限制，安裝在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上。因此本次設(shè)計(jì)的數(shù)字示波器除具有普通示波器的功能之外又有一些附加的功能，還有虛擬信號(hào)發(fā)生器，頻譜分析等功能。2、數(shù)字示波器硬件連接在基于聲卡的數(shù)字示波器設(shè)計(jì)中，聲卡是硬件，虛擬儀器是軟件。聲卡在普通電腦中均可以找到。虛擬數(shù)

16、字示波器系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)可以分為前面板和程序框圖設(shè)計(jì)兩部分。前面板的功能等效于傳統(tǒng)測(cè)試儀器的外觀，程序框圖的功能等效于傳統(tǒng)儀器與外殼相聯(lián)系的硬件電路。前面板是程序的交互式圖形化用戶界面，用于設(shè)置輸入數(shù)值和觀察輸出量，應(yīng)根據(jù)實(shí)際儀器面板以及該儀器所能實(shí)現(xiàn)的功能來設(shè)計(jì)前面板。虛擬示波器的程序框圖和前面板是對(duì)應(yīng)的，框圖程序相當(dāng)于傳統(tǒng)程序的源代碼，只有創(chuàng)建了程序框圖以后程序才能真正地運(yùn)行。在設(shè)置好聲卡的參數(shù)后，就需編程。在LabVIEW中相關(guān)聲卡操作函數(shù)如下，可以實(shí)現(xiàn)軟件與聲卡的連接。、SI Config節(jié)點(diǎn) 用于設(shè)置聲卡的參數(shù)和數(shù)字聲音格式，如緩存區(qū)大小、采樣速率、采樣通道數(shù)（單通道或雙通道）、樣本位

17、數(shù)（8 bits 或16 bits）。、SI Start節(jié)點(diǎn) 驅(qū)動(dòng)聲卡開始采集數(shù)據(jù)。、SI Read節(jié)點(diǎn) 從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的數(shù)字聲音格式，讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)格式的數(shù)組。、SI Stop節(jié)點(diǎn) 停止采集數(shù)據(jù)。、SI Clear節(jié)點(diǎn) 釋放聲卡占用的計(jì)算機(jī)資源。編程完成之后，運(yùn)行程序，聲卡開始工作，讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)過程序框圖中的聲音采集模塊后可以直接進(jìn)入波形顯示和測(cè)量模塊，信號(hào)的波形和一些相關(guān)的特征參數(shù)可以在前面板指示和圖表中顯示出來。還可以根據(jù)需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和頻譜分析，然后將獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)過信號(hào)存儲(chǔ)程序后可以將信號(hào)儲(chǔ)存，按前面板上的保存按鈕就可以將所需數(shù)據(jù)保存至硬盤中，以便以后信號(hào)回放時(shí)使用。五、

18、軟件功能介紹1、VI程序功能介紹本人設(shè)計(jì)的基于聲卡的數(shù)字化示波器主要分為三大功能模塊：基于聲卡的示波器、虛擬信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀?；诼暱ǖ氖静ㄆ饔糜趯?shí)現(xiàn)聲卡信號(hào)采集、信號(hào)顯示、信號(hào)運(yùn)算、信號(hào)儲(chǔ)存。虛擬信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、鋸齒波及單次脈沖信號(hào)和對(duì)所產(chǎn)生信號(hào)進(jìn)行時(shí)域運(yùn)算、存儲(chǔ)。頻譜分析儀用于對(duì)聲卡信號(hào)和虛擬信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行頻域分析，如濾波、傅里葉變換、加窗等。另外還有讀取文件功能。其中數(shù)字化示波器的詳細(xì)功能圖解如圖2所示。圖2 數(shù)字化示波器的詳細(xì)功能圖解2、VI程序模塊說明如圖3所示為數(shù)字化示波器的前面板圖3 數(shù)字化示波器前面板由圖可知，面板分為左右兩大模塊，右邊通

19、過選項(xiàng)卡控件來選擇相應(yīng)的儀器，程序框圖中用條件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)此功能，左邊對(duì)相應(yīng)模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能?？偟耐Ｖ拱粹o可用來執(zhí)行程序停止運(yùn)行命令，在程序框圖中有While循環(huán)與之對(duì)應(yīng)；X增益和Y增益按鈕用來調(diào)節(jié)橫軸和縱軸幅度，在程序框圖中通過對(duì)波形圖創(chuàng)建屬性節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，如圖4所示。圖4 程序圖通過選項(xiàng)卡可以選擇四大功能模塊，各個(gè)功能模塊分別介紹如下：1）、信號(hào)發(fā)生器虛擬信號(hào)發(fā)生器要實(shí)現(xiàn)的功能主要包括常用的基本波形輸出(單脈沖、 正弦波、方波、鋸齒波和三角波) 以及對(duì)每種波形進(jìn)行幅值調(diào)節(jié)，頻率顯示，頻率調(diào)節(jié)等。根據(jù)這些功能實(shí)現(xiàn)的需要構(gòu)建出了前面板，這個(gè)面板模擬了傳統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器的實(shí)際操作面板，使用

20、者可以通過操作該儀器前面板上的旋鈕來實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器各種功能的控制。 本程序在設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用了子程序嵌套，信號(hào)發(fā)生器的程序框圖及子程序如圖5所示：圖5-1 信號(hào)發(fā)生器程序圖5-2 虛擬信號(hào)發(fā)生器子程序前面板圖5-1圖5-3 虛擬信號(hào)發(fā)生器子程序程序框圖由圖5-1可看出：用“寫入測(cè)量文件”函數(shù)實(shí)現(xiàn)文件保存。圖5-2為虛擬信號(hào)發(fā)生器子程序前面板，用于調(diào)節(jié)信號(hào)類型及信號(hào)處理運(yùn)算。圖5-3為子程序程序框圖，其中指示控件放入簇中，用“按名稱解除捆綁”函數(shù)輸入函數(shù)發(fā)生器和脈沖信號(hào)函數(shù)，輸出的信號(hào)經(jīng)過條件結(jié)構(gòu)來選擇信號(hào)處理類型，如信號(hào)單獨(dú)輸出、信號(hào)相加減輸出、濾波輸出等，波形圖用于顯示輸出信號(hào)。2）、聲音采集模塊即示

21、波器模塊虛擬示波器的信號(hào)采集、處理和輸出主要由軟件來完成的。通過模塊化的方法來實(shí)現(xiàn)的，采用了狀態(tài)機(jī)用戶界面事件響應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，主要包括七個(gè)模塊，分別是數(shù)據(jù)采集模塊、波形顯示模塊、觸發(fā)控制模塊、參數(shù)測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)其程序框圖及子程序如圖6所示：圖6-1 聲卡數(shù)據(jù)采集程序圖6-2 聲音采集模塊子程序前面板圖6-3 聲音采集模塊子程序框圖由圖6-1可知，打印按鈕用與控制文件打印，當(dāng)按鈕被摁下時(shí)，報(bào)表函數(shù)用于將文件打?。蛔詈蟮牟ㄐ螆D放在一個(gè)條件結(jié)構(gòu)中，當(dāng)暫停按鈕摁下時(shí)，圖形暫停在某一狀態(tài)，可用于仔細(xì)觀察記錄該段波形。圖6-2為子程序的前面板，用于調(diào)節(jié)聲卡采集信號(hào)的通道、采樣率以及信號(hào)處理等。圖6-3

22、為程序框圖，前四個(gè)函數(shù)為采集聲音調(diào)節(jié)，各個(gè)函數(shù)功能即作用在前面已作介紹，不在贅述。信號(hào)經(jīng)過雙通道采集輸出后進(jìn)行拆分，單頻測(cè)量函數(shù)用于測(cè)量信號(hào)的幅值、頻率、相位，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)用于選擇信號(hào)處理類型。3）、頻譜分析儀介紹頻譜分析儀用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，頻譜分析儀的程序框圖及子程序如圖7所示：圖7-1 頻譜分析儀程序圖7-2 頻譜分析儀子程序前面板圖7-3 頻譜分析儀子程序的程序框圖圖7-1中，由于好多指示控件都是由前兩模塊控制，所以在此用了創(chuàng)建局部變量的方法，局部變量用于在VI內(nèi)傳遞數(shù)據(jù)，可以使程序看著清晰有序。而且同樣的道理，也添加了暫停按鈕。圖7-2為子程序的前面板，用下拉列表來選擇需要進(jìn)行頻譜分

23、析的信號(hào)，用單選按鈕來選擇頻譜分析的類型傅里葉變換、加窗、功率譜、濾波。傅里葉變換是信號(hào)處理中最基本，最重要的變換之一，其本質(zhì)是建立了信號(hào)的以時(shí)間為變量的時(shí)域分析與以頻率為變量的頻譜分析之間的映射關(guān)系。一些在時(shí)域中難以解決的問題在頻域中可以一目了然的觀察出來。另外還可以選擇所加窗的類型，如三角窗、指數(shù)窗、Hanning窗、Blackman窗等，還可以選擇濾波器的類型，調(diào)節(jié)濾波器截止頻率等。圖7-3為頻譜分析子程序的程序框圖，其中又有子程序聲卡信號(hào)采集及虛擬儀器信號(hào)發(fā)生器，因?yàn)樾枰獙?duì)信號(hào)進(jìn)行選擇，前一個(gè)條件結(jié)構(gòu)用于選擇信號(hào)類型，后一個(gè)條件結(jié)構(gòu)用于選擇頻譜分析類型，其中有的分支又可以選擇加窗的類型

24、，波形圖用于最后顯示處理好的波形。4)、讀取波形文件介紹：該部分用于讀取波形文件，顯示文件波形，并播放聲音。其程序框圖如圖8所示：圖8 讀取波形文件程序框圖第二節(jié) 課程設(shè)計(jì)總結(jié)收獲與體會(huì)：通過本次專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)內(nèi)容更了解了labview編程的基本知識(shí)，鞏固了課堂所學(xué)內(nèi)容，加深了對(duì)labview的認(rèn)識(shí)、掌握與應(yīng)用。在這次課設(shè)中運(yùn)用了以前作業(yè)沒有用過的各種函數(shù)，如局部變量、屬性節(jié)點(diǎn)、子程序的創(chuàng)建及調(diào)用、聲音采集函數(shù)等，鞏固了課堂所學(xué)好多內(nèi)容。同時(shí)還學(xué)到好多新的知識(shí)，理解了模擬示波器、信號(hào)發(fā)生器和頻譜分析儀等設(shè)備的基本功能，更加深刻的明白了示波器、信號(hào)發(fā)生器和頻譜分析儀的工作原理與基本結(jié)構(gòu)。通過與同學(xué)交流，增加了自己的見識(shí)，也認(rèn)識(shí)到自己平時(shí)所學(xué)的不足。通過自己查資料，鍛煉了自學(xué)能力、分析問題及解決問題的能力。通過本次課程設(shè)計(jì)很好的填充了以前學(xué)習(xí)中的空白，有利于以后更好的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到自己所學(xué)的只是皮毛而已，Labview軟件真的是一種功能強(qiáng)大、有廣大發(fā)展空間的軟件，而且在以后的學(xué)習(xí)中應(yīng)該多學(xué)科結(jié)合起來，剛接觸頻譜分析時(shí)我有點(diǎn)蒙，因?yàn)楦静幻靼最l譜分析需要分析哪些內(nèi)容。學(xué)習(xí)總是一個(gè)由無知到知之的過程，然后才能體會(huì)到學(xué)習(xí)的成就感與樂趣。我在以后的學(xué)習(xí)中需要更加努力。Labview軟件是一種模塊化極強(qiáng)的軟件，在以后的學(xué)習(xí)中應(yīng)該注意總結(jié)。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)練習(xí)讓我明白了，看起來再難的