本科毕业设计—信号采集与分析虚拟系统的设计.doc

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊信号采集与分析虚拟系统的设计摘要随着计算机技术的发展，仪器工业正在经历一场巨变。计算机强大的处理和显示能力，使它可以在数据采集、分析和表达中的任意一个方面提升仪器的性能。以虚拟仪器为代表的新型仪器改变了传统仪器的思想，它们充分利用了计算机强大的软硬件资源，把计算机技术和测量技术紧密结合起来，是融合了电子测量、信号处理、计算机和网络技术的新型测量仪器，由于成本低、使用方便等优点得到了广泛的应用。本文用计算机声卡代替普通采集卡作为硬件，用数据分析和处理功能非常强大的工程实用软件LabVIEW作为软件开发平台，设计了一个高采样精度、中等采样频率、灵活性好的声卡数据采集系统，实现了数据采集、信号分析(时域分析和频域分析)及信号发生等多种功能。其中，时域分析包括实时显示波形，测量信号电压、频率、周期等参数；频域分析包括幅值谱、相位谱、功率谱等；信号发生包括常用信号(如正弦波、方波、三角波等)的产生。该采集系统性价比高、通用性强、扩展性好、界面简单，在工程测量与实验室应用中具有广阔的前景。关键词：虚拟仪器,LabVIEW,声卡数据采集,信号分析ABSTRACTWiththedevelopmentofcomputertechnology,equipmentindustryisundergoingachange.Thepowerfulprocessinganddisplaycapabilitiesofcomputerenhancedatacollection,analysisandexpressionofanyaspectoftheperformanceofequipment.Avirtualinstrumentastherepresentativenewequipmenthaschangedthetraditionalinstruments,ittakesfulladvantageofcomputerhardwareandsoftwareresources.Thecomputertechnologyisintegratedwithmeasurementtechnology.Itintegratetheelectronicmeasurement,signalprocessingandcomputerandnetworktechnologyinthenewinstrument.TakingthecomputexsoundcardinsteadofcurrentacquisitioncardashardwareandtheengineeringsoftwareLabVIEWthatdataanalysisandprocessingfunctionisverypowerfulassoftwaredevelopmentplatform，akindofsoundcarddataacquisitionsystemwithhighersamplingprecision，middlingsamplingfrequencyandbetterflexibilityisdesigned．Ithasrealizedseveralfunctionssuchasdataacquisition，signalanalysis(i．e．time—domainanalysisandfrequency—domainanalysis)andsignalgenerator．Thetime—domainanalysisincludesthereal—timedisplayofthewaveform．thesignalparametermeasurementsofvoltage，frequencyandperiod．Thefrequency—domainanalysiscontainsamplitudespectrum，phasespectrum，powerspectrum．Thesignalgeneratorcanproducecommonsignallikesinewave，squarewaveandtriangularwave．Thesystemhasmanyadvantages，forexample，highcostperformance，strongcommonality，goodexpansibilityandsimpleinterface。Ittakesonwiderforegroundinthefieldsofengineeringmeasureandlaboratoryapplication．KeyWords：virtualinstrument,LabVIEW,Soundcarddataacq