基于MATLAB和声卡的虚拟仪器设计
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LabView大作业实验报告第7 次实验实验名称:基于声卡和LabView的虚拟仪器设计专业:姓名:学号:实验室: 实验组别:同组人员:实验时间:评定成绩:审阅教师:目录前言 (1)1.实验说明 (2)1.1设计原理1.2设计内容与要求1.3说明与注意事项2.软件设计 (5)2.1设计方案2.2程序框图2.3方案实现与前面板设计3.结果分析 (12)结束语 (15)参考文献 (16)附录(使用说明) (17)前言本文主要介绍了基于声卡和LabView的虚拟仪器设计这一实验的过程。
这次实验中主要包括了声卡、线路输入与保存、输入数据回放、信号分析处理以及对计算机内部产生信号的分析处理。
下面先对设计背景做简单介绍。
虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
在虚拟仪器系统中,硬件解决信号的输入和输出,软件可以方便地修改仪器系统的功能,以适应不同使用者的需要。
其中硬件的核心是数据采集卡。
目前市售的数据采集卡价格与性能基本成正比,一般比较昂贵。
随着DSP(数字信号处理)技术走向成熟,PC机声卡可以成为一个优秀的数据采集系统,它同时具有A/D和D/A转换功能,不仅价格低廉,而且兼容性好、性能稳定、灵活通用,驱动程序升级方便。
同时一般声卡16位的A/D转换精度,比通常12位A/D 卡的精度高,对于许多工程测量和科学实验来说都是足够高的,其价格却比普通数据采集卡便宜得多。
本文主要分为三大部分,第一部分为实验说明,介绍这次实验的要求与内容。
第二部分为软件设计,介绍软件的设计原理,程序框图等。
最后是结果分析与结束语。
在此次设计过程中,得到了两位老师的指导,同时也感谢许多同学对我在实验过程中的帮助。
1.实验说明1.1设计原理声音的本质是一种波,表现为振幅、频率、相位等物理量的连续性变化。
声卡作为语音信号与计算机的通用接口,其主要功能就是将所获取的模拟音频信号转换为数字信号,经过DSP音效芯片的处理,将该数字信号转换为模拟信号输出。
目录摘要 (3)Abstract:In order to achieve virtual instrument software development platform and the computer sound card's digital processing between the application of virtual technology to improve the promotion and expansion, this paper presents a virtual sound card based Signal Generator design. The program uses an ordinary PC sound card as a signal of the output channels, with LABVIEW software to complete the design of the virtual signal generator. Experimental results show that the virtual signal generator can achieve the traditional function of the basic functions of the signal generator (3)1 引言 (3)论文研究背景 (4)论文研究意义 (4)研究现状 (4)设计要求 (5)2 声卡与LABVIEW连接 (6)声卡设计的结构 (6)声卡设计参数 (6)声卡与LABVIEW的连接配置 (7)控件的介绍 (7)声卡的连接设计 (7)3 虚拟信号发生器的设计 (10)虚拟信号发生器的程序框图 (10)波形类型切换模块 (10)频率粗调模块 (11)频率细调模块 (11)幅度和矩形占空比可调模块 (12)虚拟信号发生器总图 (13)4 系统的调试 (14)测试设备 (14)4.2使用说明 (14)调试步骤 (15)调试结果 (17)频率调节的测试 (17)幅度调节的测试 (22)数据测试 (25)综合测试效果图 (25)5 结论与展望 (26)结论 (26)5.2展望 (27)参考文献 (27)致谢 (29)附录 (30)基于声卡的虚拟信号发生器的设计职业技术教育学院应用电子技术教育吉卫香(07440108)指导老师:林祝亮摘要:为了实现虚拟仪器软件开发平台与计算机声卡的数字处理技术之间的应用,提高虚拟技术的推广和扩充,本文提出了基于声卡的虚拟信号发生器设计方案。
基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现_翻译设计虚拟仪器是一种将传感器、仪器和设备等硬件部件替换为软件实现的测量仪器。
基于虚拟仪器的信号发生器是利用计算机软件生成各种类型的信号,以模拟实际测量中的信号源。
以下是基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现的一般步骤:1. 软件平台选择:选择适用于信号发生器设计的虚拟仪器软件平台,例如LabVIEW、MATLAB等。
2.界面设计:根据信号发生器的功能需求,设计用户界面。
用户界面应包括信号参数设置、波形展示、开始/停止等控制按钮。
3.信号生成算法实现:根据需要生成的信号类型(如正弦波、方波、三角波等),编写相应的信号生成算法。
算法可以利用基本的数学函数和算法来生成各种类型的信号。
4.参数设置与控制:在用户界面中添加对信号参数的设置和控制。
用户可以通过界面输入信号频率、幅度、相位等参数,并通过控制按钮控制信号的开始和停止。
5.波形展示:在用户界面中显示生成的信号波形。
可以使用波形绘图工具来实时绘制信号波形,或将生成的信号保存为文件进行后续处理和分析。
6.实时更新和响应:信号发生器应能实时更新生成的信号,并对用户输入的参数和控制进行及时响应。
应确保信号发生器的稳定性和准确性。
7.验证与测试:对设计的虚拟仪器信号发生器进行验证和测试。
可以通过与实际信号源进行比较,验证生成的信号是否符合预期。
8. 优化与改进:根据测试结果对虚拟仪器信号发生器进行优化和改进。
可以增加新的功能,修复潜在的bug,并提高信号发生器的性能和稳定性。
总之,基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现主要包括选择软件平台、设计界面、实现信号生成算法、参数设置与控制、波形展示、实时更新和响应、验证与测试以及优化与改进等步骤。
北京邮电大学课程设计报告一.课程设计内容及目的:1.掌握虚拟仪器的概念和系统组成,虚拟仪器系统的基本设计思想;2.认识虚拟仪器的软件开发工具LabVIEW及图形化编程语言;3.掌握虚拟仪器软件的设计方法,能够运用LabVIEW进行数据操作、结构控制、文件读写、信号处理、数学分析、波形分析等;4.独立完成第一阶段的20个虚拟仪器设计;5.小组成员共同完成第二阶段虚拟仪器设计;6.完成虚拟仪器课程设计实验报告。
二.小组成员及分工:组长:王迪(2009211407班,学号09211870),主要负责第二阶段任务的主要设计工作,包括功能设计,程序编写等。
组员:蒲瑞(2009211406班,学号09211847),主要负责第二阶段虚拟仪器设计的界面设计和优化。
周莹(2009211406班,学号09211860),主要负责第二阶段虚拟仪器设计的市场调研。
三.第一阶段设计任务:1.设计任务概述:通过20个简单的小设计,来熟悉LabVIEW的基本操作,了解图形化的编程语言与之前传统编程语言的区别,适应这种全新的编程方式,为第二阶段的设计任务打下基础。
2.第一阶段设计成果:经过四天时间学习和设计,圆满完成了第一阶段的设计任务,每一个小设计均独立完成,具有个人特色,大部分设计在题目要求的基础上增加了额外功能。
由于篇幅有限,20个设计不再一一赘述,在此详细展示3个第一阶段的虚拟仪器设计。
1)第七题:用for循环产生一个长度为5的随机数设计思路:可通过用一个循环五次的for循环,在每一次循环体中产生需要的5位随机数的一位。
具体实现方法为:在循环体中产生一个0到10的随机整数(通过随机数控件乘以10再取整得到),乘以一个每次循环自乘10的变量(利用反馈节点可实现自乘),再将得到的结果在每一次循环中进行自加(利用反馈节点实现自加),即可得到需要的五位随机数。
需要注意的是最高位随机数需要进行判断,使其值不为0或10,以保证随机数的长度。