基于LabVIEW的声卡虚拟仪器性能测试与实验
LabView大作业基于声卡的LabVIEW数据采集与分析系统设计.docx
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。
基于声卡的虚拟示波器设计实验案例
案例设计信息表1.实验课程名称：虚拟仪器课程实验2.实验案例名称：基于声卡的虚拟示波器设计3.实验学时安排（课内/课外）：4/84.学生专业、年级：电子信息类、2年级5.实验内容与任务（限500字）1）以一般运算机声卡作为搜集卡，以LabVIEW作为开发平台，设计一种方便的、灵活性强的单通道虚拟示波器，该系统能够正确搜集声卡设计频率范围内的信号（一般声卡具有16位量化精度，44K采样频率），构建虚拟示波器前面板，通过调整其上的旋钮或按键，使波形便于观看；（大体）2）双通道示波器设计，不仅具有通用双综示波器的功能，还可同时显示、记录、存储双通道输入的波形，对存储波形可通过“回放功能”显示在屏幕上；（提高）3）设计信号调理电路，使虚拟示波器可测量声卡频率范围内的信号，如声音、脉搏、心电、脑电、等。
（拓展应用）6.实验进程及要求（限300字）1）学习了解通用示波器大体结构和原理，深刻明白得示波器性能指标参数，如采样速度和分辨率等；2）学习虚拟仪器软件编程环境LabVIEW的利用，把握虚拟仪器设计流程；3）学习了解电脑声卡工作原理，试探声音是怎么转换为电信号，又通过那个单元由模拟信号转换为数字信号等知识；4）构思虚拟示波器的结构、组成和实现的功能，试探在工程实践中怎么样依照需要灵活构建前面板；5）用LabVIEW进行软件设计，包括通道操纵模块、时基操纵模块、声卡设置模块、波形运算模块、数据存储与回放模块、触发操纵模块、参数测量模块和滤波模块；6）虚拟示波器信号输入通道设计，自制一个输入接头：如利用废弃的MIC接头和声卡输入端口连接起来。
依照声卡参数确信虚拟示波器的分辨率、带宽、精度等技术参数指标，注意声卡制作虚拟仪器适用范围：a)由于声卡输入端存在隔直电容，测量范围一样受限为10HZ-22KHZ；b)最大输入电压1V；c)声卡MIC输入端具有高增益放大器，会使信号产生较大失真，应选用LINE IN作为信号输入端口；d)试探声卡即可输入又可输出信号，注意输出信号假设作为信号源利用，可从LINE OUT掏出，已取得较小的失真度，假设从SPEAKER输出可取得数瓦的功率信号。
《虚拟仪器技术实验》基于声卡的数据采集实验
《虚拟仪器技术实验》基于声卡的数据采集实验一、实验目的1.了解计算机声卡的相关知识；2.利用Labview中有关声卡的函数实现波形测量及存储。
二、实验设备计算机（安装有 LabVIEW软件）三、实验原理LabVIEW中提供了一系列使用Windows底层函数编写的与声卡有关的函数，程序框图“右键”→“编程”→“图像与声音”→“声音”，包括“输入”、“输出”和“文件”三个功能模块，每个部分包括若干VI函数，如图所示。
声音输出VI用于配置和控制声音输出设备。
声音输入VI用于配置和控制声音输入设备。
声音文件VI用于创建和获取PC波形文件。
声音采集模块LabVIEW程序设计是基于计算机的虚拟技术，用以模拟通用示波器的面板操作和处理功能，采用个人计算机及其接口电路来采集现场或实验信号，并通过图形用户界面(GUI)来模仿示波器的操作面板，实现信号采集、调理、分析处理和显示输出等功能。
采集模块主要由以下几部分组成：声卡设置模块、波形实时显示模块、数据采集及储存模块等。
四、实验内容1.新建VI，点击文件→保存，自定义命名为“声卡采集系统设计.vi”。
2.添加文件对话框函数，设置开始路径为默认数据目录，创建类型（所有文件）、类型标签常量控件。
3.添加打开声音文件函数，程序框图“右键”→“编程”→“图形与声音”→“声音”→“文件”，添加“打开声音文件”，选择“写入”。
4.完成配置声音输入函数。
(1)程序框图“右键”→“编程”→“图形与声音”→“声音”→“输入”，添加“配置声音输入”，放置在程序框图上；(2)创建每通道采样总数输入控件；创建采样模式输入控件；创建设备ID输入控件；创建声音格式输入控件5.新建While循环，在while循环上添加“读取声音输入”函数、“按名称解除捆绑”函数、“写入声音文件”函数，“停止按钮”。
6.添加“关闭声音文件”函数，“声音输入清零”函数和“简单错误处理器”，放置在程序框图上。
7.打开前面板，右键添加“波形图”，放置在前面板上。
虚拟仪器LabVIEW实验报告
现代仪器设计LabVIEW 实验报告实验内容：1. 熟悉LabView 软件操作方法2. 了解LabView 的一般编程方法3. 虚拟信号发生器制作1. 熟悉LabView软件操作方法虚拟仪器(virtual instrumention )是基于计算机的仪器。
虚拟仪器主要是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。
虚拟仪器的研究中涉及的基理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。
目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering )是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程基本上不写程序代码，取而代之的是流程图。
前面板的设计需用控制模板。
控制模板(Control Palette )用来给前面板设置各种所需的输出显示对象和输入控制对象。
每个图标代表一类子模板。
可以在前面板的空白处，点击鼠标右键，以弹出控制模板。
程序框图的设计需用功能模板。
功能模板(Fu nctions Palette) 是创建流程图程序的工具，只有打开了流程图程序窗口，才能出现功能模板。
功能模板该模板上的每一个顶层图标都表示一个子模板。
可以点击“窗口” 一“显示程序框图” 打开，也可以在流程图程序窗口的空白处点击鼠标右键以弹出功能模板。
标量 一维数爼 二錐数鲍整形数 _________________ ___________ _____ ________ 兰色浮点数 ----------------- ------------ ---- 橙色逻辑量MwwwwwtnnMjMwi0^文件路轻绿色青色流程图上的每一个对象都带有自己的连线端子， 连线将构成对象之间的数据 通道。
基于虚拟仪器软件LabView的声卡示波器
www�ele169�com | 5电子科技1 声卡的结构、原理及技术参数■1.1 声卡硬件结构声卡的硬件结构如图1所示。
声卡一般有Mic In 和Line In 两个信号输入，其中Line In 为双通道输入，Mic In 作为单通道输入。
Mic In 可以接入较弱信号，幅值大约为0.02~0.2V。
Line In 可接入幅值约不超过1.5V 的信号，故基于声卡的示波器能直接测量的信号也是小信号。
图1 声卡的硬件结构示意图■1.2 声卡的工作原理声卡将计算机获取的模拟音频信号转换为数字信号，然后经过DSP 音效芯片的对信号进行处理，将该数字信号再转换为模拟信号输出。
信号从Mic In 或者 Line In 输入，声卡将获取的音频信号经过A/D 转换器转换成数字信号，然后送到计算机进行相应的播放、录音等处理；输出时，计算机将数字化的声音信号以PCM 方式送到声卡的人D/A 转换器，变成模拟的音频信号，再通过功率放大器或Line Out送到音箱等设备转换为声波。
2 LabView 软件的介绍LabView 是一种程序开发环境，使用的是图形化编辑语言编写程序，产生的程序是框图的形式。
传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而 LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI 及函数的执行顺序。
LabVIEW 提供前面板和程序框图两个模块，前面板中有各种控件，包括按钮、开关、数据以及万用表等仪器，利用相关控件可以方便地创建用户界面。
在程序框图模块中，有结构、数组、布尔等各种函数计算和分析符号，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。
执行程序框图时前面板就直接出现相应的功能。
巧妙地实现了程序的开发和应用。
LabView 有如下特点：（1）充分利用了通用的硬件，各种功能的开发主要差异在于程序的编写；（2）利用计算机强大的数据处理能力创造出功能更强的仪器；（3）用户可以根据自己的需求做出各种仪器。
浅谈声卡与LABVIEW软件的虚拟试验系统
浅谈声卡与LABVIEW软件的虚拟试验系统摘要：本实验是建立在虚拟实验系统上的，它采用与传统的专业数据采集卡相比有较高的性价比的声卡作为数据采集卡，利用虚拟技术中的模块作为前面板，可以在计算机上进行及时操作，不必拘泥于传统的测量方式和仪器形式，能够及时发现测试中的问题并可结合相关实验作出灵活修改，为每个学生提供了亲自制作、操作、改造仪器的可能，使每个学生都能充分从实验中得到锻炼，为教学工作的深入取得了良好效果，关键词：声卡虚拟技术教学实验虚拟仪器(Virtual Instrument简称VI)是仪器技术与计算机技术相结合的产物,它是全新概念的新型仪器,是对传统仪器的重大突破,它的出现改变了人们长久以来的测控思维方式,开始了仪器仪表行业的新篇章,是测控仪器里的一次“工业革命”。
建立传统的测试实验室需要大量的测量仪器，不仅价格昂贵，而且给实验的展开带来了一定的难度。
因此，降低实验设备成本和使更多的学生参与实验成为现如今教学测试实验室的迫切要求。
声卡的作用就是实现两者的转换。
声卡分为模数转换电路和数模转换电路两部分：模数转换电路负责将麦克风等声音输入设备采到的模拟声音信号转换为电脑能处理的数字信号；而数模转换电路负责将电脑使用的数字声音信号转换为喇叭等设备能使用的模拟信号。
声音显示程序流程图如下图所示，在程序的后面板采用了如下采集方式：（从话筒中采集信号）、、、、、，系列模块进行声音信号采集。
声音显示程序前面板一、声卡采样与分析声音信号从声卡采集出来以后必须进行相关性的分析，否则所采集的信号就不能很好地显示和进行后期的处理与分析，在前一个实验中本身声音的显示就包含着对声音的采样分析，这里对相关知识不在一一陈述，下列如图所示为声音采样及分析实验前面板。
二、声卡信号的采集、存储与处理其前面板的采集与处理和上述几个一样，不同的是信号的存储模块与前者不尽相同，前后面板如下图所示。
（前面板）后面板（部分程序）三、硬件系统设计基于声卡的虚拟实验系统是建立在数据采集的基础上的，具有良好的数据采集系统是保证优质信号来源和处理的基础。
labview虚拟仪器实验报告
labview虚拟仪器实验报告LabVIEW虚拟仪器实验报告实验目的：本实验旨在通过LabVIEW虚拟仪器软件进行实验，以探究其在科学研究和工程实践中的应用，以及对实验数据的采集、分析和处理能力。
实验仪器：LabVIEW虚拟仪器软件实验内容：1. 创建虚拟仪器界面：通过LabVIEW软件，创建一个简单的虚拟仪器界面，包括数据采集、实时显示和控制功能。
2. 数据采集与分析：利用LabVIEW软件进行数据采集，并对采集到的数据进行分析和处理，包括统计分析、波形显示等功能。
3. 信号发生器与示波器模拟：通过LabVIEW软件模拟信号发生器和示波器的功能，实现信号的生成和观测。
实验步骤：1. 打开LabVIEW软件，创建一个新的虚拟仪器界面。
2. 添加数据采集模块，并设置采集参数和采集通道。
3. 运行虚拟仪器界面，观察数据采集情况，并进行实时显示。
4. 对采集到的数据进行分析，包括统计分析和波形显示。
5. 模拟信号发生器和示波器的功能，生成不同类型的信号并进行观测。
实验结果：通过LabVIEW虚拟仪器软件，我们成功创建了一个简单的虚拟仪器界面，并实现了数据采集、分析和处理的功能。
我们还成功模拟了信号发生器和示波器的功能，实现了信号的生成和观测。
这些结果表明，LabVIEW虚拟仪器软件具有强大的数据采集和处理能力，可以广泛应用于科学研究和工程实践中。
结论：LabVIEW虚拟仪器软件作为一种强大的实验工具，具有广泛的应用前景。
它不仅可以帮助科研人员进行数据采集和分析，还可以帮助工程师进行系统监测和控制。
因此，我们应该充分发挥LabVIEW虚拟仪器软件的优势，推动其在科学研究和工程实践中的应用。
基于声卡和LabVIEW的音频分析仪设计与实现
Ｔｈ ｕ ｉ ｎ ｌｓ ｓｒ ｍｅ ｔｂ ｓｄｏ ｏ ｎ ａｄａ ｄＬａ ＶＩ Ｗ ｅａ ｄｏａ ａｙ ｉ ｉ ｔｕ ｎ ａ ｅ ｎ ｓｕ ｄｃｒ ｎ ｂ Ｅ ｓｎ
Ｇａ ｎ ｋ ｎ，Ｇａ ｎ ｉｇ，Ｗ ａ ｇＪｎ ｏＢｉｇ ｕ ｏ Ｒｕ ｎ ｎ ｎ ｉｇ，Ｃｈ ｎ Ｃｏ ｇ ｅ ｎ
助 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 开发 了音 频 分析 仪 ， ａＶＥ 内容 包 括 音 频 的采 集 和 存储 、 频 的参 数 测 量 、 频 的谱 分 析 等 。测 试 结 果 音 音
表 明 ， 音频 分 析 仪 丰 富 了计 算 机 网络 实验 功 能 ， 面 形 象生 动 ， 该 画 视觉 效 果 明显 。
传 统 的 音 频 分 析 设 备 多数 是 由硬 件 电路 构 成 ，
频 信号 分析 和处理 后 的结 果 可 显示 、 保存 和打 印 ， 使 用 方便 。本 文 对基 于 声 卡 的虚 拟 音 频 分 析 仪进 行 设
计 ， 现 了音 频 采 集 、 析 和 处 理 等 功 能 ， 教 学 中 实 分 在
基 于 声 卡和 Ｌ ｂ ｌＷ 的音 频 ａ ＶＥ 分 析仪 设计 与实现
高 丙坤 ，高 润柠 ，王 静 ，陈 聪
（ 东北 石 油 大 学 电气信 息 工程 学 院 ，黑 龙 江 大庆 １ ３ １ ） ６ ３ ８
摘
要： 音频 分 析 设备 昂贵 、 新 周 期 长 、 扩性 差 ， 此 ， 于 一 机 网 络 中 的声 卡 ， 用 虚 拟 仪 器 思 想 ， 更 可 为 基 算 利 借
（ ｈｏ ｆＥｌｃ ｒｃ ｌａ ｎｆ ｒ ａ ｉ ｇｉ ｅ ｉ Ｓｃ ｏｌｏ ｅ ｔｉａ ｎｄ Ｉ ｏ ｍ ｔｏｎ Ｅｎ ｎｅ ｒｎｇ，Ｎ ｏ ｔ ａ ｔＰｅ ｒ ｅ ｒ ｈ ｅ ｓ ｔｏｌｕｍ ｎｖｅ ｓｔ Ｕ ｉ ｒ ｉｙ，Ｄａ ｉ １ ３３ ８，Ｃｈｉ ） ｑｎｇ ６ １ ｎａ
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第29卷第1期 2010年1月实验室研究与探索RESEARC H AND EX PLORAT I ON I N LABORATORYVo.l29N o.1Jan.2010基于Lab V I E W的声卡虚拟仪器性能测试与实验陈晓玲a, 师学明b, 刘 迎a(中国地质大学 a.机械与电子信息学院;b.地球物理与空间信息信息学院,湖北武汉430074)摘 要:基于LabV I E W平台开发了笔记本声卡虚拟仪器采集子系统,用信号发生器的标准信号为输入信号,对笔记本声卡虚拟仪器采集的数字信号进行了傅里叶变换与分析,提取了信号的频率和幅值,制作了信号的幅频特性图。
测试结果表明:输入信号频率在0.003~48k H z时,笔记本虚拟仪器采集的信号频谱与理论信号的频谱基本一致,误差小于2%,而小于3H z或大于48k H z后采集信号的频谱误差显著增大,信号失真;输入信号幅值衰减为-3dB时的频率为0.003~44k H z。
声卡虚拟仪器的这种宽频带特性,给基于声卡声波测深、振动信号测试、实验室教学用虚拟仪器的研究与开发提供了一个高性能的采集平台。
关键词:声卡;LabV I E W;虚拟仪器;幅频特性;性能测试中图分类号:TP202 文献标识码:A 文章编号:1006-7167(2010)01-0025-03Perfor mance Testing f or V irtual I nstru ment Based onSound Card and LabV I E WC HE N X iao ling a, S H I Xue m i n g b, LIU Yi n g a(a.Faculty ofM echanical&E lectronic I nfo r m ation;2.Institute of Geophysics&Geo m atics,Ch i n a U niversity o fGeosciences,W uhan430074,China)Abst ract:A data acqu isition syste m based on Lab V I E W p l a tfo r m and sound card o f notebook PC w as deve loped.W it h si g na l generator standard signal fo r input si g na,l the si g na l collection by notebook PC sound car d v irtua l instrum entw as carried out o f Fourier transfor m ation and analysis,and t h e a m plit u de frequency characteristic chartw as dra wn.The re su lts sho w t h a:t when the i n put si g na l frequency is at3H z~48k H z,the spectrum o f t h e si g na ls co llected by the da ta acquisiti o n syste m are basica lly the sa m e as the theoretical spectrum si g na ls,and the error is less than1.56%.But after be i n g s m aller t h an3H z o r b igger than48k H z,the frequency spectr um error obv i o usl y i n creases,signal d istortied.when the i n put si g na l a mp litude a ttenuati o n is-3dB,the frequency ranges at3H z~44kH z.The w i d eband charac teristic o f the sound card v irtua l i n stru m ent prov ides a h i g h perfor m ance platfor m for son ic depth,v ibration si g na l tes ti n g,laboratory teach i n g instrum ent!s research and deve l o pm en.tK ey w ords:sound card;LabV I E W;v irt u al instrum en;t a m plitude frequency characteristic;perfor m ance testing收稿日期:2009-03-24作者简介:陈晓玲(1984-),女,湖北仙桃人,硕士生,从事智能仪器设计、无损检测方法技术等的研究。
E m ai:l x l chen111@g m ai.l com 通信作者:师学明(1971-),男,湖北咸宁人,副教授,从事无损检测方法技术、地球物理反演、大地电磁测深等的研究。
T e.l:027 ********;E m ai:l xm s h i666@163.co m 1 引 言虚拟仪器是20世纪80年代提出的新概念,其核心思想是利用计算机强大的资源使本来需要硬件实现的技术软件化,以便最大限度的降低系统成本,同时提高系统的灵活性。
在虚拟仪器系统中,信号的输入环节一般采用数据采集卡实现。
商用的数据采集卡具有完整的数据采集电路和计算机接口电路,但一般比较昂贵。
计算机自带声卡是一个优秀的数据采集系统,它具有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、通用性强,软件特别是驱动程序升级方便。
如被测对象的频率在音频范围内,同时对采样频率要求不是太高,则可考虑利用声卡构建一个数据采集系统。
最近,已有较多的学者将计算机声卡和虚拟技术相结合,进行了探索研究,并将其应用到许多方面。
受声卡的最高采样频率所限制,该项技术较多地应用于声场信号的处理、噪声信号测试、齿轮故障测试、心电信号的采集分析等[1 10]信号频率不是过高的场合。
在阅读了大量文献并进行分析的基础上,发现对于声卡和虚拟技术的研究主要侧重于实现信号的采集、显示、存储以及后期针对特殊应用进行的分析处理,而对于基于声卡的虚拟仪器的具体性能并没有进行详细的测试分析。
因此,本文针对此问题设计了相关试验,并对结果进行了分析。
2 硬件系统2.1 声卡虚拟仪器的架构声卡采集系统由传感器、信号调理电路、声卡和计算机4部分组成,被测信号经过传感器转化为电信号,再经过前端调理电路和声卡的A/D转换为数字信号后被采集到计算机。
最后,通过LabV I E W软件实现对数据的实时显示、时域分析和频域分析等。
2.2 声卡的技术参数笔记本电脑声卡作为外部模拟信号与计算机的接口实现,其基本工作流程为:输入时,麦克风或线路输入(Line I n)获取的音频信号通过A/D转换器转换成数字信号,送到计算机进行播放、录音等各种处理;输出时,计算机通过总线将数字化的声音信号以脉冲编码调制(Pu lse Code M odu lation,PC M)方式送到D/A转换器,变成模拟音频信号,进而通过功率放大器或线路输出(L i n e Out)送到音箱等设备输出。
衡量笔记本电脑声卡性能的技术指标有复音数量、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,当今主流笔记本电脑声卡的采样位数一般为16b its,采样频率最高一般是44.1kH z,少数达192kH z,因此利用笔记本电脑声卡可以实现较高采样精度中等采样频率的数据采集系统。
一般笔记本电脑声卡有4~5个对外接口,其中,输出接口2个,分别是Line Ou t和SPK Out。
Line Out 输出的信号没有经过放大,SPK Out输出的信号是通过功率放大的信号,这些接口可以作为双通道信号发生器的输出端口;输入接口有Line I n和M ic I n,M ic I n 端口具有高增益放大器,可以接入较弱的信号,但信号较易受到干扰,会产生较大失真,因此常使用Line I n 作为输入接口。
由于这2个输入端口内部都有隔直电容,因此笔记本电脑声卡不能接受直流信号。
本系统所用的笔记本电脑的型号为ACER AS PI R E4520G,声卡为集成声卡,其型号是REALTEK ALC268,在硬件上,RE ALTEK ALC268的ADCs可以支持44.1/48/96kH z的采样率,DACs可以支持44.1/ 48/96/192k H z的采样率。
3 数据采集系统的设计与实现3.1 Lab V IE W平台LabV I E W是一种基于G语言的图形化虚拟仪器开发工具,主要用于数据的采集、分析、处理和表达,总线接口、VX I仪器以及GPI B与串口仪器的驱动程序编制和虚拟仪器驱动。
与传统编程语言最大的区别是, LabV I E W使用图形语言(即各种图标、图形符号、连线等),以框图的形式编写程序,一个LabV I E W程序包括:前面板、框图程序、图标/接线端口。
前面板是交互式图形化用户界面,用于设置输入数值和观察输出量;框图程序是利用图形语言对前面板的控制量和指示量进行控制,图标/接线端口用于把LabV I E W程序定义成一个子程序,以便在其他程序中加以调用[9 10]。
LabV I E W中提供了一系列使用W indo w s底层函数编写的笔记本电脑声卡V Is,这些函数使用W i n do w s 底层函数直接与笔记本电脑声卡驱动打交道,封装层次低、速度快,而且可以访问、采集缓冲区任意位置的数据,具有很大的灵活性,能够满足实时不间断采集的需要,同时LabV I E W提供了相应的信号分析模块,可轻松实现信号的各种分析和处理,目前最高版本为LabV I E W8.7。
3.2 系统设计与实现该测试系统的软件部分分为信号采集、数据分析。
信号采集部分实现采集参数设置、采集方式选择、电压标定、触发通道及电平选择等功能,同时对采集到的信号进行时域监控,实时显示波形;数据分析部分实现对信号频率、幅值、功率谱等的测量,数据的存储、读取等功能。
4 性能测试与分析4.1 实验系统介绍为了对该笔记本电脑声卡数据采集系统的采集功能进行验证,本文以标准信号源产生的信号作为信号源,进行了信号采集的测试试验,图1为采集系统运行时的界面。