基于虚拟仪器技的语音采集系统设计.doc

目 录 1.设计任务书 3 2.总体设计方案 7 2.1、现代测控系统发展概述 7 2.1.1 现代测控系统概述 7 2.1.2 现代测控技术的特点 8 2.1.3 现代测控技术的应用 8 2.1.4现代测控技术的发展趋势.....................................................................................9 2.2、LabVIEW虚拟仪器介绍 10 2.2.1、 LabVIEW虚拟仪器简介 10 2.2.2、 LabVIEW虚拟仪器特点 11 2.3.语音信号处理 12 2.3.1. 语音信号所包含的信息量 12 2.3.2.语音信号处理的关键技术 12 2.4采集系统组建的一般步骤 14 2.4.1.数据采集板卡 DAQ 的硬件框图 14 2.4.2.基于虚拟仪器的测控系统组建步骤 15 2.5 系统总体结构流程图 16 3.系统硬件设计 17 3.1、传感器选型 17 3.1.1、 传感器分类 17 3.1.2、 传感器性能指标 18 3.1.3、 传感器的选择 19 3.2、语音采集信号电路 20 3.2.1 语音采集电路 20 3.2.2 语音采集信号调理电路 21 4.系统软件设计 22 4.1、前面板设计 22 4.1.1、语音信号采样信息界面 22 4.1.2、语音采集控制按钮界面及语音采集状态显示界面 23 4.1.3、时域波形和频域波形显示界面 23 4.2 程序框图设计 24 4.2.1、系统初始化 24 4.2.2、系统等待 26 4.2.3、数据采集 27 4.2.4、报表生成 29 4.2.5、打开报表 31 4.2.6、退出 32 5.系统调试及运行结果 33 6.收获体会 37 7.参考文献 38 1.设计任务书 《测控系统综合设计》设计任务书 四 题目：基于虚拟仪器技术的语音采集系统设计 一、设计任务 本课题所要求设计的基于虚拟仪器技术的语音采集系统硬件由语音芯片、MIC、喇叭和放大电路组成，其工作原理为语音芯片中包含的音乐由喇叭发出，MIC采集音乐信号，经过放大电路的放大，送入NI ELVIS II数据采集平台的模拟输入通道，然后利用虚拟仪器软件开发平台LabVIEW来开发系统软件，以实现对语音信号的采集、分析、处理与报表生成等。语音信号由计算机进行分析和处理，在程序中通过设置采样点和采样率，对数据进行时域和频域的分析、处理，可以观察音频的分布和语音信号的特点。具体指标与要求如下： 一 硬件设计要求 1、理解语音信号的特点，认识语音信号处理的一些基本方法。要求对语音采集信号调理电路进行设计，说明其工作原理。 2、理解NI ELVIS II数据采集平台的工作原理，通过NI ELVIS II数据采集平台对语音信号及其调理电路出来的电压信号进行采集、分析与处理。 二 软件设计要求 要求采用状态机的软件设计结构来设计语音采集系统软件。系统软件具有“系统初始化”、“系统等待”、“数据采集”、“报表生成”“打开报表”、“退出”等功能。具体要求如下： 1、系统初始化 语音采集系统软件运行后，首先进入系统初始化状态。系统初始化状态主要可以对NI ELVIS II数据采集平台，所用的数据采集通道及软件界面上的所有控件进行初始化。系统初始化结束后，软件进行等待状态中，等待其他功能的选中与运行。 2、系统等待 在系统等待状态下，用户可选择其他功能并运行。要求系统等待状态采用事件驱动结构来实现。 3、数据采集 要求系统可以对语音信号进行连续的实时采集、分析与显示。可对采样参数进行设置包括对所用NI ELVIS II数据采集平台物理通道、采样速率、每通道采样点数等参数的设置。可对频域波形参数进行设置包括对频域波形类型、截止频率 Hz 、上限截止频率 Hz 、下限截止频率 Hz 等参数的设置。将采集到的时域波形等参数进行实时显示。对信号进行频谱分析并显示其频谱波形。 4、报表生成 报表生成功能可以实现对语音信号连续采集与分析过程中的相关参数包括所用NI ELVIS II数据采集平台物理通道，电压最大值、最小值、采样速率、每通道采样点数、时域波形、频谱波形等参数或波形作为报表的内容进行保存。 5、打开报表 打开报表功能可以对保存的报表进行打开以便进行离线进行分析和处理。 6、退出 按下“退出”键，将退出系统软件。 要求系统软件界面设计友好，方便操作。在系统软件界面即前面板上必须有状态显示栏，以显示软件当前运行的状态。 二、设计目的 通过本次设计使学生具备： 1 初步了解测控系统的设计步骤，掌握系统设计方法，加深对专业理论知识的理解，能够综合运用所学的《传感器原理与检测技术》、《虚拟仪器技术》、《测控电路》、《测控系统原理与设计