毕业设计论文_基于labview和声卡的虚拟示波器设计

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1、分类号密级UDC编号本科毕业论文(设计)题目基于LabVIEW和声卡的虚拟示波器设计系别物理与电子信息学院专业名称电子信息科学与技术年级2008级学生姓名马亚丽学号指导教师王怀兴二〇一二年五月声明本人所呈交的论文基于LabVIEW的信号发生器的设计与应用，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中做了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：文献综述1概述示波器是经常使用的一种仪器设

2、备，用于各类信号波形的测量和分析，但是目前这类仪器价格相对昂贵。虚拟仪器技术是现在计算机系统和仪器系统相结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。它是在以计算机为核心的硬件平台上,由用户设计和定义其功能,具有虚拟面板.虚拟仪器技术具有高效、易用、开放、灵活、更新快、功能强大、性价比高、用户定义等诸多优点.它推动着传统仪器朝着数字化，智能化，模块化，网络化的方向发展。虚拟仪器技术就是利用计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。软件是虚拟仪器的关键，当基本硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。利用计算机丰富

3、的软、硬件资源，可以大大突破传统仪器的数据的分析、处理、表达、传递、存储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。它不仅可以用于电子测量、测试、分析、计量等领域，而且还可以用于进行设备的监控以及工业过程自动化。虚拟仪器还可以广泛用于电力工程、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断及教学科研等多个方面。用虚拟仪器技术只需配置必要的通用数据采集硬件，应用图形化编程语言LabVIEW的虚拟编程环境，采用模块化设计方法，可以实现虚拟示波器虚拟示波器与传统的示波器相比，其优点主要体现在：价格便宜，软件开发效率高，可操作性和可维

4、护性好，而且具有很强的开放性，能够通过升级采集卡来提高其性能。虚拟仪器已经在现代测试领域中占据了重要的地位，并且具有广阔的发展前景。从某种意义上说，“软件就是仪器”。所以虚拟仪器技术的研究是现代测试技术的一个重要课题。2主题2.1虚拟示波器的好处第一，性能高。虚拟示波器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全"继承"了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能卓越的处理器和文件I/O，使用户在数据高速导入磁盘的同时，就能实时进行复杂的分析。此外，不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其

5、更强大的优势第二，扩展性强。得益于NI软件的灵活性，只需更新计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进用户的整个系统。在利用最新科技的时候，用户还可以把它们集成到现有的测量设备，最终以较少的成本加快产品上市时间。第三，开发时间少。在驱动和应用两个层面上，高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通信方面的最新技术结合在一起。NI设计这一软件架构的初衷就是为了方便用户的操作，同时还提供了灵活性和强大的功能，使用户轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。第四，集成性好。

6、虚拟示波器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。随着产品在功能上不断趋于复杂，工程师们通常需要集成多个测量设备来满足完整的测试需求，而连接和集成这些不同设备总是要耗费大量的时间。虚拟示波器软件平台为所有的I/O设备提供了标准的接口，帮助用户轻松地将多个测量设备集成到单个系统，减少了任务的复杂性。2.2声卡的介绍声卡一般有LineIn和MicIn两个信号输入插孔，声音传感器(本文采用通用的麦克风)信号可通过这两个插孔连接到声卡。若由MicIn输入，由于有前置放大器，容易引入噪声且会导致信号过负荷，故推荐使用LineIn，其噪

7、声干扰小且动态特性良好。声卡测量信号的引入应采用音频电缆或屏蔽电缆以降低噪声干扰。若输入信号电平高于声卡所规定的最大输入电平，则应在声卡输入插孔和被测信号之间配置一个衰减器，将被测信号衰减至不大于声卡最大允许输入电平。此外，将声卡的LineOut端口接到耳机上还可以实时的监听声音信号。在声卡性能越来越好，成本越来越低，普及率越来越高的情况下，这种方法值得在工程测量应用及相关实验室中进一步推广和扩充。例如，对环境噪声进行实时监测，采集语音信号并进行分析和处理来实现语音识别，还可以实现示波器、信号发生器及万用表等设备在音频信号

8、范围内的基本功能。衡量声卡的技术指标包括复音数量、采样频率、采样位数(即量化精度)、声道数、信噪比(SNR)和总谐波失真(THD)等，主要介绍如下：(1)复音数量代表了声卡能够同时发出多少种声音。复音数越大，音色就越好，播放声音时可以听到的声部越多、越细腻。(2)采样频率每秒采集声音样本的数量。采样频率