外文翻译：译文3067字数。
标题A learning module on sound analysis using LabVIEW
作者AKY Arcamo ，ARP Nills ，GJV Sudario ，JKG Salva
出版源International Conference on Humanoid , 2015 :1-4
使用LabVIEW进行声音分析的学习模块
摘要：在本研究中，介绍了由八个实验室练习组成的声音分析学习模块。它讨论了使用LabVIEW的图形编程语言对傅立叶技术分析频域信号的概念。学习模块还介绍了声信号的采集和生成过程。作为对以前练习的学习的应用，获得了手机扬声器的频率响应，其作为学习模块的最终活动。为了提供进行声学测量所需的受控环境，构建了声室。作为一种方法来评估学习模块的有效性，选择40个BS电子工程系的学生选择参与评估过程。给他们进行了前后测试调查，以评估他们在回答学习模块之前和之后的表现。通过查看制造商提供的规格，验证了获得的扬声器频率响应测量。从评估结果来看，学生能够将数字信号处理的概念应用于声学领域。
索引术语：声学，手机扬声器，数字信号处理，傅里叶分析，频率响应，LabVIEW
引言
他的科学和工程世界充满了信号。信号传达有关行为的信息的物理现象，如声音。通过数字信号处理（DSP），信号中包含的信息可以被显示，分析并转换为另一种可能有用的信号。
随着DSP在行业应用的迅速发展，已经有必要向本科生介绍这些概念[1]。本书有一些关于DSP教学的出版文献。在[2]中，开发了傅立叶分析的创新教学。学生能够使用LabVIEW 创建一个图形用户界面（GUI）来处理简单的正弦信号，进行傅里叶变换，并在时域和频域显示数据。在[3]中，MATLAB用于信号和系统的实验和分析。实验中呈现的独特功能的整合基本信号处理分析来解释现象，并预测和评估测量。
此外，数字信号处理对音频和声学的应用在其频谱内容的声音测量和分析中至关重要。在接下来的章节中，讨论了实验室练习，实验室设备，数据和结果以及结论。
实验室练习
在下文中，描述了学习模块中包含的实验室练习。
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1、Build a VI that generate a random number between zero and ten,and then divides it by an input number and diaplays the result on the front panel.If the input number is zero,the VI lights an LED to flag a “divide by zero”error 2、3-1，P43 3、Try create a VI to compute n！ 4、求500个随机数中的最大值和最小值。 5、3-3，P44 6、3-4，P46 7、3-5，P49 If implement this equation using regular G arithmetic functions,the block diagram looks like the one in the following illustration.Please imolement the same equation using a Formula Node,and add event to control when the VI executes.
8、设计一个简单信号源，能选择正弦波、三角波和方波并用Waveform Graphe显示。 9、4-1，P68 10、4-5，P72 11、（1）显示一个二维数组的行数和列数（2）查找一个二维数组中最大值,以及最大值在数组中的位置。
12、5-2，P89 13、6-1，P100 14、6-3，P103 15、7-4，P120 16、7-5，P121 17、双边傅里叶
虚拟仪器（LabVIEW） 虚拟仪器是一种高效用于构建数据采集与监测系统图形化编程语言。使用虚拟仪器，您快速创建用户界面，让您交互控制您的软件系统。要指定您系统的功能，您只需装配块关系图—一种自然的设计表示科学家和工程师。测量硬件紧密集成方便了数据采集、分析与演示文稿解决方案的快速发展。虚拟仪器包含强大的内置度量分析和一个图形的编辑器实现最佳性能。虚拟仪器是使用于Windows 2000/NT/Me/9x、Mac OS、Linux、Sun Solaris 和HP-UX，有三种不同的开发系统选项。 更快地发展 虚拟仪器通过加快发展了对传统的编程提升了4至10倍！使用模块化和层次结构的虚拟仪器，可以原型，设计，并且在一个短时间内修改系统。您也可以重用虚拟仪器代码轻松快速地在其他应用程序中应用。 更好的投资 使用虚拟仪器系统，每个用户有权访问单一的商业文书的成本低于一个完整的检测实验室。此外，用户还可配置的虚拟仪器系统足够的灵活性，从而更好地长期投资的技术变化与适应。 优化性能 虚拟仪器的所有应用程序执行以获得最佳性能的编译速度。用虚拟仪器专业开发系统或应用程序生成器，可为您的代码的安全通讯生成独立可执行文件或dll。您甚至可以创建共享的库或从其他编程语言中调用虚拟仪器代码的dll。 开放的开发环境 用虚拟仪器在开放开发环境，您可以连接到通过ActiveX、Web、dll、共享的库、SQL （数据库）、DataSocket、TCP/IP和许多其他协议的其他应用程序。虚拟仪器用于快速创建网络的测量和Web发布和远程数据共享最新的科技集成的自动化系统。虚拟仪器也可以用于插件数据采集、信号调理、GPIB、VXI、PXI、基于计算机的仪器、串行协议、图像采集和运动控制的驱动程序。除了在虚拟仪器的开发系统国家仪器还提供多种附加模块和扩展功能的虚拟仪器的工具集。这使您可以快速构建可定制、鲁棒的测量和自动化系统。 虚拟仪器数据记录和监督控制模块 高通道数的分布式应用程序日志记录的虚拟仪器数据和监督控制模块，提供了一个完整的解决方案。此模块提供了I/O管理、事件日志和警报管理、分布式日志记录、历史和实时趋势分析、内置安全、网络功能，可配置、OPC设备的连接和超过3,300内置图形。 实时虚拟仪器 对于需要实时性能的应用国家仪器，提供了实时虚拟仪器。虚拟仪器从Windows运行独立的实时操作系统实时下载标准虚拟仪器代码到专用的硬件目标。 虚拟仪器视觉开发模块 虚拟仪器视觉开发模块是为科学家、自动化的工程师和技术人员正在开发虚拟机器视觉和科学的图像处理应用程序。虚拟仪器视觉开发模块包括IMAQ视觉，视觉的函数库和IMAQ 视觉一起工作来简化视觉软件开发，以便您可以应用视觉测量和自动化应用程序。 广泛的应用 在很多行业全球包括汽车、电讯、航空航天、半导体、电子设计和生产、过程控制生物医学，以及许多其他实现虚拟仪器的应用程序。应用程序覆盖产品从设计到生产和服务的研究开发的所有阶段。利用虚拟仪器在整个组织您可以节省时间和金钱的共享信息和软件。 测试与测量
实验三音频信号的分析与处理1 一、实验目的 1.掌握音频信号的采集以及运用Matlab软件实现音频回放的方 法； 2.掌握运用Matlab实现对音频信号的时域、频谱分析方法； 3.掌握运用Matlab设计RC滤波系统的方法； 4.掌握运用Matlab实现对加干扰后的音频信号的进行滤波处理 的方法； 5.锻炼学生运用所学知识独立分析问题解决问题的能力，培养学 生创新能力。 二、实验性质 设计性实验 三、实验任务 1.音频信号的采集 音频信号的采集可以通过Windows自带的录音机也可以用专用的录制软件录制一段音频信号（尽量保证无噪音、干扰小），也可以直接复制一段音频信号，但必须保证音频信号保存为.wav的文件。 2.音频信号的时域、频域分析 运用Matlab软件实现对音频信号的打开操作、时域分析和频域分析，并画出相应的图形（要求图形有标题），并打印在实验报告中（注意：把打印好的图形剪裁下来，粘贴到实验报告纸上）。 3.引入干扰信号 在原有的音频信号上，叠加一个频率为100KHz的正弦波干扰信号（幅度自定，可根据音频信号的情况而定）。 4.滤波系统的设计 运用Matlab实现RC滤波系统，要求加入干扰的音频信号经过RC滤波系统后，能够滤除100KHz的干扰信号，同时保留原有的音频信号，要求绘制出RC滤波系统的冲激响应波形，并分析其频谱。
% 音频信号分析与处理 %% 打开和读取音频文件 clear all; % 清除工作区缓存 [y, Fs] = audioread('jyly.wav'); % 读取音频文件 VoiceWav = y(300000 : 400000, 1); % 截取音频中的一段波形 clear y; % 清除缓存 hAudio = audioplayer(VoiceWav, Fs); % 将音频文件载入audioplayer SampleRate = get(hAudio, 'SampleRate'); % 获取音频文件的采样率KHz T = 1/SampleRate; % 计算每个点的时间，即采样周期SampLen = size(VoiceWav,1); % 单声道采样长度 %% 绘制时域分析图 hFig1 = figure('Units', 'normalized', 'Position', [0 0.05 0.49 0.85]); t = T: T: (SampLen* T); subplot(2, 1, 1); % 绘制音频波形 plot(t, VoiceWav); % 绘制波形 title('音频时域波形图'); axis([0, 2.3, -0.5, 0.5]); xlabel('时间(s)'); ylabel('幅值(V)'); % 显示标题 %% 傅里叶变换 subplot(2, 1, 2); % 绘制波形 myfft(VoiceWav, SampleRate, 'plot'); % 傅里叶变换 title('单声道频谱振幅'); % 显示标题 xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('|Y(f)|'); play(hAudio); % 播放添加噪声前的声音 pause(3); %% 引入100KHz的噪声干扰 t = (0: SampLen-1)* T; noise = sin(2 * pi * 10000 * t); % 噪声频率100Khz，幅值-1V到+1V hFig2 = figure('Units', 'normalized', 'Position', [0.5 0.05 0.5 0.85]); subplot(2, 1, 1); % 绘制波形 plot(t(1: 1000), noise(1: 1000)); title('100KHz噪声信号'); % 显示标题 noiseVoice = VoiceWav+ noise'; % 将噪声加到声音里面 hAudio = audioplayer(noiseVoice, Fs); % 将音频文件载入audioplayer subplot(2, 1, 2); % 绘制波形 [fftNoiseVoice, f] = myfft(noiseVoice, SampleRate, 'plot'); title('音乐和噪声频谱'); % 显示标题 play(hAudio); % 播放添加噪声后的声音 pause(3);
附录 VIRTUAL INSTRUMENT AND FREQUENCY CONVERSION TECHNOLOGY-BASED BRAKE TEST SYSTEM Brake is widely useful and very important safety assuring equipment. The aim of Brake test system，which is based on visual instrument and frequency changing technology，is to integrative measure and analyze the performance and quality of the brake.This paper mainly introduces the principle，composing，function and features of the brake test system. And from the point of view of the principle of Visual Instrument （VI）technology，a test system，based on the VI and frequency changing technologies and consist of frequency changing drive and control sub-system and measuring sub-one，is constructed. With the test system the performances and braking course could be auto controlled and measured to the brakes which includes disc and drum ones. And the measuring and control software is programmed with the LabVIEW published by American NI Corporation，USA.Then data real time acquisition，processing，displaying and recording will be realized. The test system also has the functions of voltage adjusting，rotating speed control，load regulating，JC value setting，temperature - 1 -
工程设计论文 题目：基于MATLAB的语音信号采集与处理 姓名： 班级： 学号： 指导老师：
一.选题背景 1、实践意义： 语音信号是一种非平稳的时变信号，它携带着各种信息。在语音编码、语音合成、语音识别和语音增强等语音处理中无一例外需要提取语音中包含的各种信息。语音信号分析的目的就在于方便有效地提取并表示语音信号所携带的信息。所以理解并掌握语音信号的时域和频域特性是非常重要的。 通过语音相互传递信息是人类最重要的基本功能之一.语言是人类特有的功能.声音是人类常用工具,是相互传递信息的最重要的手段.虽然,人可以通过多种手段获得外界信息,但最重要,最精细的信息源只有语言,图像和文字三种.与用声音传递信息相比,显然用视觉和文字相互传递信息,其效果要差得多.这是因为语音中除包含实际发音容的话言信息外,还包括发音者是谁及喜怒哀乐等各种信息.所以,语音是人类最重要,最有效,最常用和最方便的交换信息的形式.另一方面,语言和语音与人的智力活动密切相关,与文化和社会的进步紧密相连,它具有最大的信息容量和最高的智能水平。 语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科,处理的目的是用于得到某些参数以便高效传输或存储;或者是用于某种应用,如人工合成出语音,辨识出讲话者,识别出讲话容,进行语音增强等. 语音信号处理是一门新兴的学科,同时又是综合性的多学科领域,
是一门涉及面很广的交叉学科.虽然从事达一领域研究的人员主要来自信息处理及计算机等学科.但是它与语音学,语言学,声学,认知科学,生理学,心理学及数理统计等许多学科也有非常密切的联系. 语音信号处理是许多信息领域应用的核心技术之一,是目前发展最为迅速的信息科学研究领域中的一个.语音处理是目前极为活跃和热门的研究领域,其研究涉及一系列前沿科研课题,巳处于迅速发展之中;其研究成果具有重要的学术及应用价值. 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信号进行采集、抽样、变换、综合、估值与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的。它在语音、雷达、图像、系统控制、通信、航空航天、生物医学等众多领域都获得了极其广泛的应用。具有灵活、精确、抗干扰强、度快等优点。 数字滤波器, 是数字信号处理中及其重要的一部分。随着信息时代和数字技术的发展，受到人们越来越多的重视。数字滤波器可以通过数值运算实现滤波，所以数字滤波器处理精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活不存在阻抗匹配问题，可以实现模拟滤波器无法实现的特殊功能。数字滤波器种类很多，根据其实现的网络结构或者其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即有限冲激响应( FIR，Finite Impulse Response)滤波器和无限冲激响应( IIR，Infinite Impulse Response)滤波器。 FIR滤波器结构上主要是非递归结构，没有输出到输入的反馈，系统函数H (z)在处收敛，极点全部在z = 0处（因果系统），因而只能
串口通信的基本概念 串口通信的基本概念 1，什么是串口？ 2，什么是RS-232？ 3，什么是RS-422？ 4，什么是RS-485？ 5，什么是握手？ 1，什么是串口？ 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆）。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米； 而对于串口而言，长度可达1200米。
典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参 数必须匹配： a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB 设备的通信。 b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信 的情况。 c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和
外文资料译文 基于LabVIEW的变速箱故障诊断系统 摘要 这篇论文主要介绍了变速箱的实施过程和设计原理的故障诊断系统，利用虚拟仪器发展中的software-LabVIEW来实现系统的核心设计，通过小波变换和神经网络，通过例子最终验证了该系统的可行性。 1.介绍 作为一个复杂的齿轮机械系统，变速箱有许多特征参数----固定驱动比，大的驱动力矩和紧凑结构。因此，它通常用来改变转速和转换功率。与此同时，它是一个容易流失的组件，在过去，Matlab软件编程是为了诊断这样的设备的错误，来分析和处理故障诊断信号，其中的错误位置和故障类型是人工判断的。这种方法会给变速箱的故障诊断带来人为因素。这种方法带有局限性，它不容易识别或者是搞清变速箱的故障。 随着计算机技术和机器故障诊断技术的发展，我们提出了一种新思路---基于计算机智能检测的变速箱故障诊断系统，为了提高变速箱故障诊断测量的准确度，快速性，便捷性，和可靠性。该系统利用小波变换从振动信号中提取参数特点，利用神经网络来得出结论。这也同时凸显出原检验方法的弱点，分类智能化变速箱的诊断失误。 本文将简要介绍LabVIEW软件尤其是介绍LabVIEW软件的主要问题和情景结构，该系统发展并实现了基于计算机智能检验的变速箱故障诊断系统。 2.总结虚拟仪器的软件开发 虚拟仪器LabVIEW（实验室）是一种发展工程工作台的工作包，虚拟仪器是一种基于G程序（图形语言）由NI（国家仪器公司）一家美国公司提供的。关于LabVIEW的虚拟仪器的设计能逃避LabVIEW环境。LabVIEW能够模仿传统仪器上的控制面板，并给出了显示结果，同时还可以以各种形式的计算机显示器显示。它拥有强大功能的计算器，可以实现信号数据的操作，分析和处理。此外，它可以完成收集、测量和调节信号I/O接口，从而完成各种测试功能。在世界上，LabVIEW产品广泛应用与众多领域，例如航空、航天、
音频信号采集及处理程序代码及实验结果图： [voice,fs]=audioread('notify.wav');%声音读取 sound(voice,fs); %声音回放 n=length(voice);%计算长度 voice1=fft(voice,n); %快速傅里叶变换 figure(1);subplot(2,1,1);plot(voice); %绘出时域波 xlabel('t');ylabel('amp');%坐标名称 title('初始音频信号时域波形');grid on; subplot(2,1,2);plot(abs(fftshift(voice1))); %绘出原始音频信号频谱 title('初始音频信号频域波形'); xlabel('f');ylabel('amp');grid on; t=0:1/fs:(n-1)/fs; noise=0.05*sin(2*pi*100000*t');%100kHz正弦波噪声 s=voice+noise;%加噪后的音频信号 pause;sound(s,fs); %播放加噪的语音 n=length(s); S=fft(s,n);%计算频谱 figure(2);subplot(2,1,1)；plot(s);%画出加噪之后的音频信号时域波 形 title('加噪声后的音频信号时域波形')； xlabel('t');ylabel('amp');grid on; subplot(2,1,2)；plot(abs(fftshift(S)));%零频移到频谱中心后，绘制加噪 之后的音频信号频谱 xlabel('f');ylabel('amp'); title('加噪声后的音频信号频域波形');grid on; pause; rp=2; rs=80; Ft=8000;Fp=1000;Fs=1300; wp=2*pi*Fp/Ft; ws=2*pi*Fs/Ft; %求出待设计的模拟滤波器的边界频率 [n,wn]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s'); %低通滤波器的阶数和截止频率 [b,a]=butter(n,wn,'s'); %S域频率响应的参数即：滤波器的传输函数 [bz,az]=bilinear(b,a,0.5); %利用双线性变换实现频率响应S域到Z域的变换 [h,w]=freqz(bz,az); figure(3);plot(w*fs/(2*pi),abs(h));%绘制IIR低通滤波器特性曲线 title('IIR低通滤波器特性曲线');grid on; z=filter(bz,az,s); %滤波 pause;sound(z,fs); %回放滤波后的信号 Z=fft(z); %滤波后的信号频谱 figure(4);subplot(2,2,2);plot(z);%绘制低通滤波后的音频信号时域
LabVIEW程序框图设计 摘要：一个真正好的程序就像一件艺术品一样，而差的程序看起来就像意大利面那样乱。这篇文章提出的风格能确保我们实际应用中在规定时间内开发出整洁，结构清晰的程序。结合其他规则，我们能开发出可读性好的，易于维护的LabView源代码。 LabVIEW的程序框图长于源代码表述。一个真正好的程序是发人深省的，甚至是令人敬畏的，就是一件艺术品一样。而一个差的程序，看起来就像一碗意大利面条那样凌乱。事实上，这两种极端的情况就像《风格的重要性》中Meticulous VI 和 Spaghetti VI所表现的那样。而大部分程序处于艺术品和意大利面条之间。一些程序开发者有连线整齐的习惯，但程序框图往往却大而宽泛。其他的一些程序开发者却过度使用模块化编程，就像自己在搭建筑一样。而仍有一些编程人员喜欢使用变量方式而非数据流方式。很多很多开发人员在文档上节省时间。此外，很多程序是在好的风格和节约时间两者之间取得平衡下为特征下完成工作的。总体结论就是在吸引人的程序外观，个人喜好和程序功能上取得折中。 大多数开发人员都错误认为吸引人的程序编写上受到许多束缚使开发进度变慢，而现实中程序开发都有时间限制。似乎快速开发程序的和程序具有美感是相矛盾的。事实上，多花些时间来优化复杂程序的外观是可能的如果你知道什么才是好的风格所要遵循的规则和如何执行这些规则，你将会在程序开发中更加轻松。 屏幕分辨率决定程序开发人员在开发程序时的可见区域和程序移植到用户计算机后的界面显示。因此，将程序分辨率统一是非常有好处的，那样应用程序在使用相同分辨率的PC上打开时窗口界面将保存一致。程序分辨率设置得越高，界面上的控件将根据屏幕大小相应的缩小，屏幕上也能容纳更多的程序代码。合适的屏幕分辨率是不仅要能使程序的可见区域最大化，而且不能让你的眼睛不舒服。LabView开发环境设定的最小程序分辨率为1024*768。与PC显示技术发展相适应的1280*1024的屏幕分辨率能提供更多的可视区域。不要采用高于1280*1024的分辨率，因为当前还不广泛支持如此高的分辨率，更大的工作区域也意味者程序框图更大，模块化程度降低。同时，取决于显示器的大小，如果过高的分辨率容易使你的眼睛疲劳。 今天许多计算机都支持多显示器。在LabView开发环境采用两个显示器是非常有好处的。使用一个显示器来显示前面板，另外一个显示器来显示程序框图。这样就能同时看到这两个窗口，而不需要在前面板和程序框图之间进行切换。 不要给程序框图着色。界面的背景色和每个结构的子界面都默认为白色。数据流向必须非常容易识别。我们希望对象尽量布局紧凑，但同时不希望对象靠得太近引起对象和连线重叠。总之，尽量缩小程序框图大小使之能在一个屏幕显示出来。在某些情况下，比如说某些复杂的程序包含很多个并行循环，要满足这个限定非常困难。在这种情况下，调整程序框图，或者将一些循环变成子VI来减小所占背面板空间，使背面板仅在一个方向上滑动。 开发程序时，VI之间应采用从上至下和自下而上相结合的方法来构建多层次结构关系。VI的层次结构可以通过选择View?VI Hierarchy来查看。从窗口的工具条中取消选择包括VI Lib ,包括全局变量和包括自定义类型，并且只显示你自己提供的用户VI。通常的几何形状包括金字塔形，钻石形和椭圆形。除了非常简单的应用程序外，VI层次结构中在顶层VI之下的应包含多行子VI。在第一章中，模块化率被定义为是用户VI数与总的节点数之比，再乘100。这些数据的大小可以通过选择 Tools?Profile?VI Metrics快速查看到。典型应用程序的模块化率推荐为3.0以上。
一、设计目的 1.进一步巩固数字信号处理的基本概念、理论、分析方法和实现方法；使自身对信号的采集、处理、传输、显示和存储等有一个系统的掌握和理解； 2.增强应用Matlab语言编写数字信号处理的应用程序及分析、解决实际问题的能力； 3．培养自我学习的能力和对相关课程的兴趣； 二、设计过程 1、语音信号的采集 采样频率，也称为采样速度或者采样率，定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。 采样位数可以理解为声卡处理声音的解析度。这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音就越真实 采样定理又称奈奎斯特定理，在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs不小于信号中最高频率fm的2倍时，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5～10倍。 利用Windows下的录音机，录制了一段发出的声音，内容是“数字信号”，时间在3 s内。接着在D盘保存为WAV格式，然后在Matlab软件平台下．利用函数wavread对语音信号进行采样，并记录下了采样频率和采样点数，在这里我们还通过函数sound引入听到采样后自己所录的一段声音。 [x1,fs,bits]=wavread('E:\数字信号.wav'); %读取语音信号的数据，赋给变量x1，返回频率fs 44100Hz，比特率为16 。 2 、语音信号的频谱分析 （1）首先画出语音信号的时域波形； 程序段： x=x1(60001:1:120000); %截取原始信号60000个采样点
plot(x) %做截取原始信号的时域图形 title('原始语音采样后时域信号'); xlabel('时间轴 n'); ylabel('幅值 A'); （2）然后用函数fft 对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性； y1=fft(x,6000); %对信号做N=6000点FFT 变换 figure(2) subplot(2,1,1),plot(k,abs(y1)); title('|X(k)|'); ylabel('幅度谱'); subplot(2,1,2),plot(k,angle(y1)); title('arg|X(k)|'); ylabel('相位谱'); （3）产生高斯白噪声，并且对噪声进行一定的衰减，然后把噪声加到信号中，再次对信号进行频谱特性分析，从而加深对频谱特性的理解； d=randn(1,60000); %产生高斯白噪声 d=d/100; %对噪声进行衰减 x2=x+d; %加入高斯白噪声 3、设计数字滤波器 (1)IIR 低通滤波器性能指标通带截止频Hz f c 1000=，阻带截止频率 Hz f st 1200=，通带最大衰减dB 11=δ，阻带最小衰减dB 1002=δ。 (2)FIR 低通滤波器性能指标通带截止频率Hz f c 1000=，阻带截止频率 Hz f st 1200=， 通带衰减1δ≤1dB ，阻带衰减 2δ≥ 100dB 。 （3）IIR 高通滤波器的设计指标，Hz f z 1000=，Hz f p 2000=，阻带最小衰减dB A s 30=，通带最大衰减dB A P 1=。 （4）（4）FIR 高通滤波器的设计指标，Hz f z 1000=，Hz f p 2000=，阻带最小衰减dB A s 50=，通带最大衰减dB A P 1=。 （5）用自己设计的各滤波器分别对采集的信号进行滤波，在Matlab 中，FIR 滤波器利用函数fftfilt 对信号进行滤波，IIR 滤波器利用函数filter 对信号进行滤波。比较滤波前后语音信号的波形及频谱，在一个窗口同时画出滤波前后
图象处理方法在车灯配光检测系统中的应用研究 Image Processing T echnique’s Application and Research in the Automobile Lamp Quality Measurement System 作者：金晅宏 戴曙光 穆平安 单位：上海理工大学光电学院 应用领域：汽车工业 使用的产品：LabVIEW ； NI-IMAQ ；NI-DAQ ； 挑战：将成熟的计算机视觉技术 引入车灯配光检测系统中，应用多种图象处理方法同时实现汽车车灯光轴交点检测和车灯零件检测。 应用方案：使用National Instruments 公司的IMAQ 可视化软件、LabVIEW 图片控制工具包、执行程序生成器和LabVIEW 来开发一个经济、灵活的基于PC 的车灯配光检测系统。 介绍： 车灯配光检测系统原为两套系统：车灯光轴交点检测系统和车灯零件检测系统，其通过人工目测检测车灯光轴交点，应用物位传感器精确定位来检测零件的缺损。本车灯配光检测系统将两系统二合为一，根据测量对象的特征，应用图象卷积、边缘特征提取、图象模式匹配等多种图象处理的方法，实现对不同型号的车灯进行车灯零件缺损检测和车灯光轴交点的自动检测。 系统组成： 整个系统包括硬件部分和软件部分。其系统组成简图如图1所示： 图1：系统组成简图 硬件部分主要运用黑白的CCD 摄取图象，图象通过美国NI 公司的1407图象采集卡传送入PC 机进行处理及数据显示，应用NI_DAQ6023卡控制摄像头间的切换及系统的启动和停止。本系统采用NI 公司的LabVIEW5.1及其图象处理软件包IMAQ Vision5.0作为软件操作平台。其系统的主界面如下图（图2）所示： 图2：系统主界面 系统运行中的一个检测报错界面如下图（图3）所示： 图3：检测报错界面 运用NI （美国国家仪器公司）的这套虚拟开发平台软件，是因为其使用图形化编程语言编写，并提供丰富的库函数和功能模块，具有功能强大及运用灵活等特点，极大的节约了程序开发时间。 光轴交点检测中的图象预处 理方法 （1） 光轴特征分析 本车灯配光检测系统实现计 算机自动检测车灯前照灯光路所成的交点。若为一右侧行驶前照灯, 则其光路图如图4所示： 图4：前照灯光路图 h-h ：通过前照灯焦点的水平面; H-H2：道路中心线； v-v ：通过前照灯的垂直面； 根据前照灯光路标准H —H2与h —h 的夹角为15°，且ZONE1 为暗区，而ZONE2为亮区，两个区域分界明显，有较大的亮度对比度。H-H2与h-h 的交点位置是车灯光轴检测的一个重要参数。 （2） 图象的原始LUT 变 换 LUT （Look_up Table ）变换是一种 很基本的图象处理技术，其对图象象素的灰度值进行特定计算及转换，可以达到突出图象的有用信息，增加图象的光对比度，对要进行边缘检测的图象尤佳，可以使边缘明显。本系统的车灯光轴原始图如图5所示： 图5：光轴原始图
自动检测技术的运用与发展 自动检测系统广泛应用于各类产品的设计、生产、使用、维护等各个阶段，对提高产品性能及生产率、降低生产成本及整个生产周期成本起着重要作用。本文首先介绍自动检测系统的概念，其次通过自动检测系统的各个组成部分，详述系统的工作原理，介绍了自动检测系统组建的概念、结构以及在组建中所使用的关键技术。以此为铺垫，进而深入探讨自动检测技术在各领域间的应用与推广 1.自动检测系统的概念与组成 自动检测技术是一种尽量减少所需人工的检测技术，是一种依赖仪器仪表，涉及物理学、电子学等多种学科的综合性技术。与传统检测技术相比，这一技术可以减少人们对检测结果有意或无意的干扰，减轻人员的工作压力，从而保证了被检测对象的可靠性，因此自动检测技术已经成为社会发展不可或缺的重要部分。自动检测技术主要有两项职责，一方面，通过自动检测技术可以直接得出被检测对象的数值及其变化趋势等内容；另一方面，将自动检测技术直接测得的被检测对象的信息纳入考虑范围，从而制定相关决策。检测和检验是制造过程中最基本的活动之一。通过检测和检验活动提供产品及其制造过程的质量信息，按照这些信息对产品的制造过程进行修正，使废次品与反修品率降至最低，保证产品质量形成过程的稳定性及产出产品的一致性。传统的检测和检验主要依赖人，并且主要靠手工的方式来完成。 传统的检验和检测是在加工制造过程之后进行，一旦检出废次品，其损失已发生。基于人工检测的信息，经常包含人的误差影响，按这样的信息控制制造过程，不仅要在过程后才可以实施，而且也会引入误差。自动检测是以多种先进的传感技术为基础的，且易于同计算机系统结合，在合适的软件支持下，自动地完成数据采集、处理、特征提取和识别，以及多种分析与计算。而达到对系统性能的测试和故障诊断的目的。 1.1检测与检验的概念 检测是指为确定产品、零件、组件、部件或原材料是否满足设计规定的质量标准和技术要求目标值而进行的测试、测量等质量检测活动，检测有3个目标： 1.实际测定产品的规定质量我及其指标的量值。 2.根据测得值的偏离状况，判定产品的质量水平，确定废次品。 3.认定测量方法的正确性和对测量活动简化是否会影响对规定特征的控制。
数字信处理实验内容音频信分析与处理 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
数字信号处理实验内容—— 音频信号采集、分析及处理 一、实验目的 1.以音频信号为例，熟悉模拟信号数字处理过程，进一步理解数字信 号处理概念。 2.掌握运用Matlab实现对音频信号的时频分析方法； 3.初步掌握数字音频信号合成的方法。 4.掌握运用Matlab设计IIR和FIR滤波系统的方法； 5.掌握运用Matlab实现对加噪的音频信号进行去噪滤波的方法。锻 炼学生运用所学知识独立分析问题解决问题的能力，培养学生创新能力。 二、实验性质 综合分析、设计性实验 三、实验任务 实验内容一：windows系统中的“ding”音频信号的采集、分析、合成
1.音频信号的采集 编写Matlab程序，采集windows系统中的“ding”声，得到*.wav 音频文件，而后实现音频信号回放。 2.音频信号的频谱分析 运用Matlab软件实现对音频信号的时域分析和频域分析，并打印相应的图形，完成在实验报告中。 注意：此音频信号的频谱包含两条主要谱线，在进行频谱分析时，注意频谱的完整性，利用MATLAB实现对两条主要谱线的定位并计算谱线所对应的模拟频率。 3.音频信号的分解和合成 运用Matlab软件实现音频信号的分解与合成，将音频信号的频谱中两部分频谱成分进行分解，分别绘制出分解后的两个信号的频谱图；然后将分解后的两个信号再合成为一个新的信号，将合成后的新信号的时域、频域图与原来的信号时域、频域图相比较，绘制出对比效果图。4.音频信号的回放 运用Matlab软件实现音频信号的回放，将合成后的新信号和原音频信号分别进行回放，对比两个信号的声音效果。
中文3800字 毕业设计(论文)外文资料翻译 系（院）：交通工程系 专业：车辆工程 姓名： 学号： 外文出处：LabVIEW based Advanced Instrumentation Systems, 2007: 1-31 (用外文写) 附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。
附件1：外文资料翻译译文 虚拟仪器的简介 Author : Grzegorz Polakqw , Mieczyslaw 摘要：本文介绍了基于Lab VIEW软件虚拟仪器的技术特点和设计方法。虚拟仪器的关键技术是应用软件，仪器的主要功能多是由软件来实现的。所谓“软件即仪器”。目前设备多采用单一模拟器技术，无法真正实现装备的实际性能。使用虚拟仪器不但可以节约大量模拟设备的经费投入，而且能够提高质量与效率。与目前大多数模拟设备的经费投入，而且能够提高质量和效率。与目前大多数模拟设备相比，虚拟仪器能够让使用人员主动参与生产过程甚至设计过程。有利于使用者进行主动和与探索式学习。 关键词：虚拟仪器 Lab VIEW 设计 学习目标 读者在完成本章阅读将有下面一个了解： —虚拟仪器的历史 —虚拟仪器的演变 —虚拟仪器的定义 —虚拟仪器的体系结构 —Lab VIEW的演变 —使用Lab VIEW创建的虚拟仪器 —Lab VIEW的优势 —虚拟仪器在发动机工程的应用 —超越个人电脑的虚拟仪器 1.1简介 一种基于用户从环境或从被测单元收集数据，并显示信息的一种仪器，这样一种仪器可以采用变频器来测试如随着温度或压力的变化的物理参数的变化，采集信息并将其转换成相应的电信号，例如电压和频率的变化。这种仪器也被定义为一种物理软件设备。它对获得的来自另一台仪器的数据进行分析和处理，然后在显示器或录音设备上输出数据，这种记录仪包括示波器，频谱分析仪等。基于对源数据的收集和分析的这种形式仪器得到广泛应用。
实验名称：LabVIEWIO输出实验 组号：62 同组者：日期： 4.28 【一】实验目的 学习和掌握LabVIEW串口通信的工作原理、功能和使用方法； 使用示波器测量电信号的各种参数； 【二】实验主要仪器设备 一台安装LabVIEW 、Proteus、IN_VISA串口通讯协议驱动和虚拟串口软件VSPD 的PC 机； 单片机实验板。 【三】实验原理 在串口通信中，由于实际上传输的是ASCII码，但是一般字符串控件显示出来的并不是其对应的ASCII码，关于字符串正常显示和十六进制显示，LabVIEW帮助文档里面是这么写的： 正常显示------可打印字符以控件字体显示。不可显示字符通常显示为一个小方框。 十六进制显示------每个字符显示为其十六进制的ASCII值，字符本身并不显示。 比方说对于01这个字符串，如果是正常显示情况下输入01，下位机接收的是其对应的ASCII码而不是01本身；如果是十六进制显示情况下输入01，下位机接收的是十六进制的01。上位机接收下位机发送的字符串同样是ASCII码，一般情况下如果不加转换，在正常显示情况下是乱码，在使用LabVIEW在编程处理直接处理这些字符串的时候，就会出现问题了。于是很多时候需要对字符串正常显示和十六进制显示做一个强制转换，以方便处理。 正常显示至十六进制显示强制转换，一般用于VISA Write：
需要注意的是，在输入端Normal Display String输入的时候要确保字符是以两位的格式输入，比如需要输入1，格式要为01，否则会出错。 十六进制显示至正常显示强制转换，一般用于VISA Read： 【四】实验内容 a. 实验步骤
美国国家仪器公司的LabVIEW ：一种实验室自动化和测量的 编程环境 美国国家仪器公司的LABVIEW是一种图形化编程语言，它的根源在于自动化控制和数据采集。其图形化的代表性，类似于过程流程图，它为科学家和工程师提供一个直观的编程环境，在过去20年中成熟历程中，这个语言已经成为一个通用的编程环境。LABVIEW使得它成为很好的自动化选择环境有几个主要特点，这些措施包括简单的网络通信，交钥匙执行共同的通信协议（RS232 ，GPIB总线等），成为过程控制和数据拟合、快速简便的用户界面的建设和一个有效率的程式码执行环境的强大工具。我们讨论这种语言的优点，并提供一个例子，在公司内部是用来在整合和控制自动化平台的应用套件的书面。 关键词：NI LABVIEW ;图形化编程;系统集成;仪表控制;基于组件的体系结构;机器人;自动化;静态调度;动态调度;数据库 导言 cytokinetics是一个侧重于以小分子疗法发现细胞骨架为目标的生物制药公司。自成立以来，我们形成了一个强大的技术基础设施，以支持我们发现药物的努力。基础设施能提供以百万计画面显示化合物的能力，每年在测试范围从基于图像细胞检测与表型读出的复合生化检测模仿生物功能的自动化的能力。要求处理这些数字和多样性的检测已授权部署多个综合自动化系统。举例来说，我们有几个平台：生化检查，系统的活细胞处理系统，自动显微镜系统，以及一个自动复合存储和检索系统。每一个在公司内部的综合系统是根据其打算使用范围，围绕着机械臂，并包含一个最佳的一套板加工外设（如移液设备，板读者，carousels ）设计的。为了创造最灵活，高性能极具成本效益的系统，我们已采取的做法是在内部建设自己的系统。这给赋予我们整合能力最适当的硬件和软件解决方案，无论是否从供应商购买或工程重新进行，因此我们可以迅速修改系统的检测要求的变化。 最大限度地平台的一致性和模块化，我们每10个自动化平台是由一个共同 - 1 -
Labview中的图像处理案例介绍 发布时间：2016-01-07 之前我们介绍了MV-EM130M工业相机的实时图像获取方法，本文再结合labview的图像处理函数给出一种简单的图像处理VI。此处的图像处理包括对图像进行采样，找出与采样点相同的图像。为了找出各种角度放置的采样点，在查找的同时对图像进行了360°的翻转，这样可以找出图像上所有相同点。 由于软件的运行比较复杂，数据的采集又是实时的，要求处理速度比较快，所以要对其进行整体设计，合理安排控件的调用和执行顺序。本程序中采用了一个大循环，保持程序的持续运行。在内部再调用一个顺序结构来控制程序的执行顺序，这样可以保证程序按编程者的思路进行。 图像采集&整个程序流程图 读取了图像数据后，还要设置查找的像素。这里通过一个光标选择函数来实现。先用函数IMAQ Setup Learn Pattern 2来设置需要记录的各项，然后再用IMAQ Extract函数进行光标设置。这样就记录了此光标区域的图像数据。
设置查找像素 这里用一个条件结构来控制是否进入记录像素的程序，也就是当选择了要记录的像素后，才进入此分支程序。在这一分支程序中，又利用了一个顺序结构，这样提高了程序运行的效率。 复位记录按钮 当设置完以上要查找的像素后，就可以在需要的图片中查找此像素。为了查找有用的像素，在选择了“开始查找”后，要先读取上面标记的像素，再进行查找。此处程序的设计中，也是先运行一个条件结构，再运行顺序结构，按顺序执行程序。 读取选择的像素 当读取像素后，利用顺序结构在第二帧的图像中继续查找。在这一帧中放置了一个循环，并限制循环次数为4。此时先用一个IMAQ Rotate对图像进行翻转，每次翻转90°。这样就可以在循环4次时翻转一周，对图像上各个角度的像素进行查找。再把图像送到IMAQ Match Pattern 2函数，对其进行查找。通过此函数直接输出找到的像素信息的数组。为了对找到的信息进行处理，又用一个For循环对此数据和簇进行拆分。 程序编写完成后，要对系统进行软硬件的联机调试。这里把维视图像的MV-EM130M工业相机用网线和计算机连接，并在计算机上安装驱动程序。具体操作如下：