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本科毕业设计-基于labview的声音信号采集处理系统

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学号： 14110712912

毕业设计

题 目： 基于LABVIEW的声音信号采集处理系统

作 者 刘 根 届 别 2015

学 院 物理与电子学院 专 业 电子科学与技术

指导老师 周 峰 职 称 讲师

完成时间 2015.05 毕业设计

I

摘 要

LABVIEW虚拟仪器结合了图形化编程方式的高性能与灵活性以及专为测试、测量与自动化控制应用设计的高端性能与配置功能。并且为数据采集、仪器控制、测量分析与数据显示等各种应用提供必要的开发工具。

本文采用了一款图形化的编程工具LABVIEW，结合笔记本电脑自带的声卡，设计了一个基于LABVIEW的语音信号采集处理系统。在该系统中，通过设置声卡函数、谱分析函数以及输入输出端口就可以得到信号的滤波、频谱和功率谱等参数，并对声卡采集到的波形信号进行实时显示，最后通过SineGen声音信号发生器对该系统进行实验测试。

关键词：语音信号；声卡；信号分析；数据采集

毕业设计

II

Abstract

LABVIEW virtual instrument is a combination of graphical programming method of

high performance and flexibility, and specially designed for test, measurement and automation

control application of high performance and the configuration function. And for the analysis

of data acquisition, instrument control, measurement and data display a variety of applications

such as provide the necessary development tools.

This paper adopted a LABVIEW graphical programming tools, combined with the

notebook computer with sound card, designed a speech signal collection and processing

system based on LABVIEW. In the system, by setting the sound card function and spectrum

analysis function and input/output port can be parameters such as signal filtering, spectrum

and power spectrum, and the sound card to real-time display of waveform signal collected,

finally through SineGen voice signal generator to test the system.

Key words: speech signal; audio card; signal analysis; datacollection

毕业设计

III 目 录

第一章 绪 论 ........................................................................................................................... 1

1.1声音信号采集处理系统的研究目的和意义 ....................................................................... 1

1.2 声音信号采集处理系统的特点及应用 ............................................................................. 1

1.3国内外对本课题的研究 ................................................................................................... 2

1.4本论文研究的主要内容 ................................................................................................... 2

第二章 声音信号采集系统 ..................................................................................................... 4

2.1 声音信号采集系统结构 .................................................................................................. 4

2.1.1声音信号采集系统总体框图 ...................................................................................................... 4

2.1.2录音系统设计流程 ............................................................................................................. 4

2.1.3声卡设置流程 ..................................................................................................................... 4

2.2 声卡的介绍 ................................................................................................................. 5

2.2.1声卡的基本知识 ................................................................................................................. 5

2.2.2声卡的工作原理 ................................................................................................................. 6

2.3 LABVIEW的介绍 ...................................................................................................... 6

2.3.1LABVIEW的概述 .............................................................................................................. 6

2.3.2 LABVIEW的组成 ............................................................................................................. 7

第三章 基于LABVIEW的采集系统程序设计方案............................................................. 8

3.1 LABVIEW程序结构图 ................................................................................................................. 8

3.2 LABVIEW提供的关于声卡操作的函数 ..................................................................................... 8

3.3 LABVIEW程序模块组成 ............................................................................................................. 9

3.3.1编写波形显示 ..................................................................................................................... 9

3.3.2文件自动存储 ................................................................................................................... 11

3.3.3文件手动存储 ................................................................................................................... 11

3.3.4信号回放与分析 ............................................................................................................... 12

第四章 实验结果测试与分析 ............................................................................................... 13

4.1 声音信号采集系统 ...................................................................................................................... 13

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基于LabVIEW开发平台的声音能量设计

基于LabVIEW开发平台的声音能量设计

设计：　率　子　

基于Ｌａ　ｂＶＩ　ＥＷ开发平台的声音能量设计　

萼｛舂　语音信号是人们进行沟通和交流的　主要媒介。语音具有两重属性，一方面　语音具有表义功能；另一方面语音毕竟　是一种声音，它是由人的头脑中产生的　意念通过一组神经信号去控制发音器　官，变成空气的振动信号，然后由空气　传递到人的耳朵或受话器中的信号。语　音的基本作用是进行信息交换，构成语　音通信。在语音通信系统中，语音信号　的传输存储和处理的方式是各种各样　的。大体上说话音处理的研究可以分为　以下几个方面：语音分析、语音增强、语　音编码、话音合成和语音识别与理解。　单从记录声音的设备来看就有留声机、　录音机到现在数字化的ＭＰ３播放器，这　其中的记录技术也一直在飞速的变化　中。因此，在信息社会高度发达的今天，　用数字方法进行语音的传送、存储、识　别、增强就显得尤为必要。　

ＬａｂＶＩＥＷ秤发举秘　ＬａｂＶＩＥＷ是目前唯一的编译型图　形化编程语言，使用“所见即所得”的　可视化技术建立人机界面，用图标表示　功能模块，用图标之间的连线来表示各　模块间的数据传递。同时，ＬａｂＶＩＥＷ继　承了高级编程语言的结构化和模块化编　程的优点，支持模块化与层次化设计，　这种结构的设计增强了程序的可读性，　其界面非常直观形象。　虚拟仪器是以计算机作为仪器的硬　件支撑，充分利用计算机的运算、存储、　调用、显示及文件管理等功能，把传统　仪器的专业化功能软件化，使之与计算　机结合起来融为一体，这样便构成了一　台从外观到功能都完全与传统仪器相　同，同时又充分享用了计算机资源的仪　器系统。传统仪器通常由信号采集、信　号分析、信号输出三部分组成；虚拟仪　器同样可以划分为数据采集、数据分析　处理、显示结果三大功能模块。　

趱拟锼器　系缆翘藏　虚拟仪器系统是由计算机、硬件平　台和应用软件组成的。从构成方式，则　有以数据采集卡（ＤＡＱ）；ｆ［１信号调理电路　组成的ＰＣ－ＤＡＱ测试系统；以ＧＰＩＢ、　ＶＸＩ、串行总线和现场总线等标准总线　仪器为硬件方式组成的ＧＰＩＢ系统、ＶＸＩ　黎华图葛万成　系统、串行总线系统、现场总线系统等。　目前通常采用的方法是在计算机上插入　数据采集卡，用软件在屏幕上生成仪器　面板，用软件进行信号分析处理等。这　也正是本文设计的核心。我们采用ＰＣＩ　总线技术开发了虚拟仪器系统硬件平　台，其基于ＰＣＩ总线的数据采集卡包括　信号调理和数据采集两部分，数据采集　卡结合计算机数据处理软件可以构造各　种虚拟仪器。图１为虚拟仪器系统构成　框图。　

基于LabVIEW_的示波器波形采集系统的设计

基于LabVIEW_的示波器波形采集系统的设计

科技与创新

┃

ScienceandTechnology&Innovation

·96·2023年第20期

文章编号：2095-6835（2023）20-0096-03

基于LabVIEW的示波器波形采集系统的设计＊

俞丙威，王宇霄，王飞，夏利勇

（浙江广厦建设职业技术大学智能制造学院，浙江金华322100）

摘要：示波器是一种功能强大的电子测量仪器，是电类专业的高校师生必须要接触和掌握的工具之一。在高校实验室

教学过程中，示波器常用于观测电信号的波形并读取相应的参数。学生需要将示波器波形通过手绘的形式添加到实验报

告中，并最终以纸质报告的形式上交教师并存档，这十分不利于资料的保存和管理。利用LabVIEW友好的人机交互性

和强大的通信能力，开发了一款基于LabVIEW的示波器波形采集系统。它可通过LAN接口，将示波器波形自动采集到

LabVIEW端，并可一键导出实验报告，实现了实验报告的无纸化管理。

关键词：示波器；LabVIEW；LAN接口；无纸化管理

中图分类号：TP311文献标志码：ADOI：10.15913/ki.kjycx.2023.20.028

示波器能够把随时间变化的电信号绘制到屏幕

上，以图形化的形式显示，将人类肉眼看不见的电信

号变换成看得见的图像。它属于通用基础类测试仪器，

可广泛应用于电子系统的科研、生产与维修保障等多

种测试场合[1]

。

在高校教学过程中，示波器与电类专业实验实训

紧密相关。现有的高校实验实训设备基本仅将示波器

作为一个辅助用测试仪器，并未将其融入到实验系统

中，是一个独立的“个体”。但在对实验实训的结果考

查中，又需要借助于示波器观测的波形和参数，现一

般都通过照片或者手绘的形式还原示波器波形和参

数，其存在一定的局限性，并且不利于后续的资料管

理和保存。

LabVIEW是虚拟仪器开发过程中最具代表性的

图形化编程语言，它用图标、连线、框图代替传统的

程序代码，能形象地观察数据的传输过程[2]

。LabVIEW

基于labview的声音伪装课程设计

基于labview的声音伪装课程设计

基于labview的声音伪装课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 学生能理解声音伪装的基本概念，掌握声音信号处理的相关知识；

2. 学生能掌握LabVIEW编程基础，并运用其实现声音伪装功能；

3. 学生能了解声音伪装技术在现实生活中的应用。

技能目标：

1. 学生能够运用LabVIEW软件设计并实现简单的声音伪装程序；

2. 学生能够通过实际操作，分析并解决声音伪装过程中遇到的问题；

3. 学生能够通过小组合作，完成声音伪装项目的开发与展示。

情感态度价值观目标：

1. 学生对声音伪装产生兴趣，培养对科学技术的热爱；

2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通与协作，增强团队意识；

3. 学生能够认识到声音伪装技术在现实生活中的重要性，增强社会责任感。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过动手实践，掌握声音伪装技术的基本原理和应用。

学生特点：学生具备一定的计算机操作能力，对声音信号处理有一定了解，但对LabVIEW编程和声音伪装技术尚属初学者。

教学要求：教师需结合学生特点，采用循序渐进的教学方法，注重实践操作，引导学生掌握声音伪装技术，并培养学生的团队合作能力。在教学过程中，关注学生的情感态度变化，激发学生的学习兴趣和责任感。通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，实现具体的学习成果。

二、教学内容

1. 声音伪装技术概述

- 基本概念：声音伪装的定义、分类及应用场景；

- 声音信号处理基础：声音信号的特性、数字化处理方法。

2. LabVIEW编程基础

- LabVIEW软件安装与界面介绍；

- 基本编程元素：控件、节点、结构、数据类型；

- 简单程序设计：声音信号的采集、处理与输出。

3. 声音伪装程序设计

- 声音伪装原理：频谱分析、频段迁移、时域变换等；

- LabVIEW实现声音伪装：使用LabVIEW编程实现声音伪装功能；

- 伪装效果评估：评价标准、优化方法。

基于声卡和LabVIEW的声音信号EMD时频分析系统

基于声卡和LabVIEW的声音信号EMD时频分析系统

基于声卡和LabVIEW的声音信号EMD时频分析系统

李岳;韩宾;鲁云

【摘 要】介绍了短时傅里叶变换、Cohen类时频分布、小波变换、Hilbert-Huang变换四种典型的时频分析方法,分析对比结果显示了用Hilben-Huang变换对声音信号进行时频分析的优越性,结合LabVIEW在数据采集和仪器控制领域的强大功能,提出以声卡作为采集硬件、LabVIEW作为软件编程、Hilbea-Huang变换作为时频分析方法的一种声音信号采集分析系统.实验结果表明,这种采集分析系统非常适合频率在音频范围之内(20 Hz ～20 kHz)的声音信号的时频谱分析.

【期刊名称】《微型机与应用》

【年(卷),期】2016(035)007

【总页数】4页(P73-75,78)

【关键词】声卡;LabVIEW;时频分析;EMD

【作 者】李岳;韩宾;鲁云

【作者单位】西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010

【正文语种】中 文

【中图分类】TP391

声音信号如同其他自然界的信号和人工合成的信号一样，都是典型的非平稳信号，其明显的特点是信号是时变的且信号持续时间是有限的。想要从真实信号中提取出不同组成成分的时变信息，一般的做法是通过时频分析方法将低维的一维时间信号映射到二维的时间-频率函数空间，其目的是揭示信号包含了多少频率分量以及各个频率分量是如何随时间变化的。

声卡作为一个常见的计算机配置，其本身就是一个非常优秀的数据采集系统，它搭载的A/D和D/A转换器可以很方便地实现模拟信号和数字信号的相互转换。如果被测对象的频率在音频范围之内(20 Hz～20 kHz)，而且对采样频率没有特别高的需求，则可以用计算机自带的声卡来构建一个数据采集系统。而LabVIEW由于其直观的编程方式和强大的功能函数库等特点，已经广泛地被各界科研工作者和工程师们所采用，也被视为标准的仪器控制和数据采集软件。通过声卡和LabVIEW的联合开发，能够对声音信号进行数据采集、数据保存、波形显示、信号分析等功能。