基于USB的信号采集系统设计与声学信号分析

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1、基于UsB的信号采集系统设计与声学信号分析摘要基于usB(UniversalserialBus)的数据通信方式具有传输速率快、即插即用等优良特点。广泛应用于各种电子设备。研制基于uSB的信号采集设备，实现实时信号采集与分析，是实验乃至工业应用的重要新技术。USB通信设备的开发综合了计算机相关的各种软硬件技术，具有重要的实际意义。本文总结了整个基于USB的信号采集设备研发的方案制定、硬件选型、电路设计、软件开发、系统集成完整的过程。系统阐述了USB技术特点、通信协议、固件开发、驱动开发、应用程序设计等技术规范和开发过程。为USB设备和信号采集设备的开发提供了有实际意义的借鉴价值。把对声音信号

2、的采集分析应用于工业环境，分析测量环境和机械噪声，为背景监测、噪声去除和机械故障诊断提出了新的思路。本文对现场采集的汽车尾气信号应用各种灵活的信号处理办法进行分析，比较精确的得出汽车实时转速，为进一步研究声学信号提供了良好的基础。在对声学信号的分析处理中，引入了现代信号处理方法:小波分析。本文由小波理论推导Malat算法公式。分别从时域、频域的角度解析Malat算法公式中参数的数学和物理意义，并详细给出一维小波Malat算法的标准C实现代码，该代码可在工程中直接应用，或根据需要改进为二维Mallat算法。关键词:USB;声学信号分析;小波:Mallat算法本文得到:国家自然科学基金(602

3、04013)、广东省自然科学基金(5010497、000845)、深万11市科技局等基金项目资助。UsBBa货dsign习A顿sitonsyst曰叮Designa.dAco此ticsi助a】Ana】ysisAbstfaCtUSBbasedconununlcationbasmanyady即tagessucbashightrans而sionrate叻dPNRsoUSBiswidelyused恤alkindsofelc住’Onicdevices.ltisunPortanttodevelOPasignalacqulsitiondevicewithUSBcornrnunicationinteri兔c

4、efor五叮therexpen幻。entand加dustryaPP1iCationafterrealt1mesignaiacq砰lsit10nandanalysis.Moreover，bothadvancedpmtocolSPecification阳dthesyntheticalofabundantrtechnofogymakeUSBco11”uunication血velOPmentbeagoodsc1entificresearchsubjeCt.The汕oledeve】OPmentProesofUSBbaseds1gna1aCqulsitondev1cewasintI”血cedhe那.I

5、tincludesSCbelnadesign，hardwareseleCt1On，eleOtroniccircult血sign，softwaredevel叩m‘nt，Systemlntegrationandsoon.FurtherrOOre，maOytechnofogySPecificationsanddevel0Pmentdetailswerpresente氏suchasUSBtechnology七妞it，conu力unicationprotocol，五，aredevel0Pnlent，driverdevel叩mentanduser切eraPPlicationdeVel叩m曲t，eto.

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