“基于LabVIEW的聲音采集系統設計”的開題報告課題背景及目的1概念：Labview是NI公司推出的虛擬儀器開發平臺軟件,是一種用圖標代替文本行創建應用程序的圖形化編程語言。Labview采用數據流編程方式,程序框圖中節點之間的數據流向決定了程序的執行順序。它用圖標表示函數,用連線表示數據流向。通過其圖形化軟件開發環境,它能夠直觀簡便的編程。另外,眾多的源碼級的設備驅動程序、多種多樣的分析和表達功能支持,為用戶快捷地構建自己在實際生產中需要的儀器系統創造了基礎條件。2研究現狀：傳統的測試技術由于硬件價格昂貴,不同的測試對象其硬件平臺不一樣,導致了現代測試技術中其發展比較滯后。隨著計算機總線技術、軟件技術的發展,自動測試系統發生了巨大的變化。虛擬儀器的出現是儀器發展史上的一場革命,代表著儀器發展的最新方向和潮流。虛擬儀器利用計算機來控制相應的與其連接的,具有儀器功能的硬件,能夠完成對輸入、輸出信號的采集、控制、數據分析和顯示,能夠實現傳統儀器的功能。與傳統的測量儀器的設計方法相比,它具有成本低、功能強大、集成度高、質量可靠、維護方便等優點。3發展概況：虛擬儀器技術的發展及其在國民經濟發展中的重要作用現代儀器儀表技術是計算機技術和多種基礎學科緊密結合的產物.隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術、網絡技術的飛速發展,新的測試理論、測試方法、測試領域以及新的儀器結構不斷出現,在許多方面已經沖破了傳統儀器的概念,電子測量儀器的功能和作用發生了質的變化.虛擬儀器是在PC基礎上通過增加相關硬件和軟件構建而成的、具有可視化界面的可重用測試儀器系統。和傳統儀器相比,虛擬儀器具有巨大的優越性:(1)融合計算機強大的硬件資源,突破了傳統儀器在數據處理、顯示、存儲等方面的限制,大大增強了傳統儀器的功能；(2)利用計算機豐富的軟件資源,實現了部分儀器硬件的軟件化,節省了物質資源,增加了系統靈活性；通過軟件技術和相應數值算法,實時、直接地對測試數據進行各種分析與處理；通過圖形用戶界面技術,真正做到界面友好、人機交互；(3)虛擬儀器的硬、軟件都具有開放性、模塊化、可重復使用及互換性等特點。因此,用戶可根據自己的需要,選用不同廠家的產品,使儀器系統的開發更為靈活,效率更高,縮短了系統組建時間。作為現代儀器儀表發展的方向,虛擬儀器已迅速發展成為一種新的產業.美國是虛擬儀器的誕生地,也是全球最大的虛擬儀器制造國。到1994年底,虛擬儀器制造廠已達95家,共生產1000多種虛擬儀器產品,銷售額達2.93億美元,占整個儀器銷售額73億美元的4%。到1996年,虛擬儀器已在儀器儀表市場中占有10%的份額.生產虛擬儀器的主要廠家NI、HP等公司,目前都生產數百個型號的虛擬儀器產品。這些產品在國際市場上有較強的競爭力,已進入中國市場。國內虛擬儀器研究的起步較晚,最早的研究也是從引進消化NI的產品開始。但經過多年研究,我國已經在虛擬儀器開發方面形成了自己的特色。國家自然科學基金委員會已將虛擬儀器研究作為現代機械工程科學前沿學科之一,并被列為/十五0期間優先資助領域。我國國民經濟的持續快速發展,加快了企業的技術升級步伐,先進儀器設備的需求更加強勁；虛擬儀器賴以生存的個人計算機最近幾年以極高的速度在中國發展,這些都為虛擬儀器在我國的普及奠定了良好的基礎。因此,我國的虛擬儀器存在巨大的發展潛力。課題內容及主要工作總體設計：本文設計的聲卡信號采集及分析系統主要是應用計算機上的聲卡對聲音信號進行數據采集、顯示、波形存儲和回放。能夠對信號參數測量結果、幅度相位譜、功率譜等進行波形顯示。該系統主要由以下幾個模塊組成:1)配置聲卡參數。在配置參數前面板上對設備ID、采樣模式、每通道采樣數、采樣頻率、采樣通道類型、采樣比特率等進行設置。2)啟動采集。該模塊包括聲音信號采集波形和保存及停止三部分。保存時,系統開始保存從聲卡采集的聲音信號,動態地顯示在波形圖中,并提示用戶設置文件保存路徑。3)信號保存。此模塊利用while循環中的條件結構來實現,當保存布爾值為True時,模塊提示用戶設置文件保存路徑,然后自動配置聲音輸入,啟動聲音輸入采集,讀取聲音,寫入聲音文件。4)讀取存儲文件。該模塊通過對保存的聲音進行讀取,將歷史數據的數據波形,聲音格式等顯示出來。5)信號分析。完成信號的參數測量,幅度相位譜,功率譜的分析,其中對信號的周期平均,周期均方根,正峰,反峰,峰峰值等參數進行了圖形及數值顯示。2.聲卡信號采集系統設計實現LabVIEW軟件是一種基于圖形語言編程的可視化軟件開發平臺，與VC，VB等其他可視化編程語言相比，其函數庫豐富、編程簡單直觀、調試方便，而且界面開發簡單，界面風格與傳統儀器相似。LabVIEW是一個外觀和操作能模仿實際的儀器的程序開發環境，類似于C、BASIC等編程語言。但LabVIEW的特點在于，它使用圖形化編程語言G在流程圖中創建源程序，而非使用基于文本的語言來產生源程序代碼。LabVIEW還整合了諸如滿足GPIB、VXI、USB、RS-232和RS-485以及數據采集卡等硬件通訊的全部功能。內置了便于TCP/IP、ActiveX等軟件標準的庫函數。雖然LabVIEW是一個通用編程系統，但是它也包含了數據采集和儀器控制等特別設計的函數庫和開發工具。由于LabVIEW所使用的術語、圖標和概念都是技術人員、科學家、工程師所熟悉的，故而即使用戶沒有多少編程經驗，同樣也能利用LabVIEW來開發自己的應用程序。以LabVIEW為基礎的本聲卡信號采集系統主要完成了信號采集、存儲、回放和頻域分析等功能。本設計對于信號采集如此多的功能采用了分模塊顯示設置，這樣使得主程序前面板簡單明了，且功能齊全，方便了用戶的操作。利用計算機聲卡代替昂貴的數據采集卡采集數據，以圖形化編程語言的虛擬儀器軟件LabVIEW為開發工具，充分利用計算機強大的信息處理能力和LabVIEW模塊化編程技術，實現了常見音頻信號的實時采集、顯示、存儲，回放以及分析等功能。其有效的利用了計算機資源，節約了數據采集成本，易于構建和升級，并且界面友好，操作簡單，成本較低，易于實現，不僅可以應用于科研試驗，而且可以應用于檢測車輛等方面，具有比較廣闊的應用前景。課題設置1.．相關知識1.1項目背景1.2虛擬儀器基礎知識1.3