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1、电气与自动化工程学院LabVIEW编程实训评分表课程名称： LabVIEW编程实训 题 目： 基于labview的语音信号采集系统设计 班级： 1601131自动化 学号： 160113113姓名： 刘德旺 评价指标内涵分值评分平时表现学习态度态度认真、严谨，遵守纪律。20团队合作与同学团结协作，协调能力强，能按时完成设计任务。能力水平查阅文献独立查阅文献资料，根据课题要求整理、加工各种信息。20设计方案运用所学专业知识对实际测试测量问题进行分析，提出多种设计方案，并能结合实际情况选择合适的方案。设计水平与实际能力根据提出的方案完成硬件设计；设计满足需求的软件；并能考虑社会、健康、安全、文化、
2、环境等因素。20陈述交流能力清晰陈述系统设计思路、硬件设计、软件设计及设计中所考虑的问题，对同学、老师或同行所提出的问题给予正确回答。10报告撰写图纸质量硬件原理图、软件设计流程图等图纸齐全、整洁，视图、线条和尺寸标注正确，符合标准。30写作水平结构合理，语言表达清晰，报告内容详实，论述得当。内容立足专业基础理论，充分结合工业实际，能够体现出一定的专业素养。 总分：指导老师： 年 月 日常 熟 理 工 学 院电气与自动化工程学院LabVIEW编程实训技术报告题目： 基于LabVIEW的语音信号采集系统设计 姓 名： 刘德旺 学 号： 160113113 班 级： 自动化131 指导教师： 陈飞
3、 起止日期：2016年 6月20日 7月8日 LabVIEW编程实训答辩记录 自动化 专业 1601131班级 答辩人 刘德旺 题目 基于LabVIEW的语音信号采集系统设计 记 录 内 容 记录人_ 说明：主要记录答辩时所提的问题及答辩人对所提问题的回答目录1任务书12基于LABVIEW的数据采集系统概述32.1虚拟仪器概念与传统仪器概念主要区别32.1.1LabVIEW虚拟仪器简介32.1.2LabVIEW虚拟仪器特点 32.2 LabVIEW图形化程序的组成与特点42.2.1前面版42.2.2程序框图42.2.3图标和连接器53语音信号采集总体设计方案与硬件配置63.1语音信号采集系统的
4、功能分析63.2语音信号采集系统的总体构成63.3语音信号采集系统的硬件配置64语音信号采集系统的软件设计与功能实现114.1语音信号采集系统的软件前面板设计114.1.1语音信号采样信息界面114.1.2语音采集控制按钮界面114.1.3时域波形和频域波形显示界面114.2语音信号采集系统的软件程序框图设计125 语音信号采集系统的运行与分析186 收获与体会21参考文献23LabVIEW编程实训报告1任务书题目: 基于LabVIEW的语音信号采集系统设计1.LabVIEW编程实训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MIC、喇叭和放大电路组成，其工作原理为MIC采集音乐
5、信号，经过放大电路的放大，送入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：（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）、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。2、LabV
6、IEW编程实训目的通过本次编程实训使学生具备：1）了解现代仪器科学与技术的发展前沿；2）学习和掌握虚拟仪器系统组成和工作原理；3）掌握虚拟仪器LabVIEW图形化软件设计方法与调试技巧；4）培养学生查阅资料的能力和运用知识的能力；5）针对自动化工程测试问题，能够给出或形成设计方案；提高学生的沟通合作能力和技术报告撰写；6）培养学生正确的设计思想、严谨的科学作风；7）培养学生的创新能力和运用知识的能力。3、LabVIEW编程实训要求3.1、了解和掌握整个虚拟仪器平台的系统组成、工作原理、各单元功能和应用背景；3.2、根据设计任务进行文献资料的检索，根据各种独立测量仪器的功能和工作原理，确定语音采
7、集系统的功能，制定设计方案和设计虚拟仪器面板；3.3、利用虚拟仪器LabVIEW软件，编写与调试虚拟仪器的图形化程序；3.4、撰写完整的编程实训报告。4、LabVIEW编程实训内容1、语音采集系统前面板设计；2、语音采集系统框图程序设计。5、LabVIEW编程实训报告要求报告中提供如下内容：5.1、目录5.2、正文（1）LabVIEW编程实训任务书；（2）总体设计方案(包括虚拟仪器概念与传统仪器概念主要区别，虚拟仪器LabVIEW图形化程序的组成和特点，虚拟计算器的设计思路及总体结构图等)；（3）硬件选型、硬件I/O分配或信号设计电路设计；简述所设计的电路工作原理及所实现的功能，针对前面板要有
8、操作使用说明，以便他人能够正确使用所设计的计算器；（4）程序流程图、框图程序的设计及功能实现方法等；（5）调试、运行及其结果；要求有源程序和运行结果等。5.3、收获、体会5.4、参考文献6、LabVIEW编程实训进度安排本课程设计共需2周时间，其具体安排见下表:周次工作日工作内容第一周1布置编程实训任务，查找相关资料2依据实验室现有的条件完成采集卡的选择，并了解其使用方法；或对课题相关的信息的收集3完成总体设计方案4软件设计5软件设计第二周1软件设计2软件设计3软件设计并准备编程实训报告4完成报告并于下午两点之前上交5答辩7、LabVIEW编程实训考核办法编程实训满分为100分，由平时表现、能
9、力水平、报告撰写三部分组成。平时表现20%，能力水平50%， 报告撰写30%。平时表现由学习态度和团队合作两项组成占20%，能力水平由查阅文献、设计方案、设计水平与实际能力、陈述交流能力四块组成，其中查阅文献、设计方案占20%和设计水平与实际能力、陈述交流能力占30%，技术报告占30% 。2基于LABVIEW的数据采集系统概述2.1虚拟仪器概念与传统仪器概念主要区别2.1.1LabVIEW虚拟仪器简介 LabVIEW是由美国NI公司开发的、优秀的图形化编程开发平台，是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench的简称，即实验室虚拟仪器工
10、程平台，是目前应用范围最广、功能最为强大的虚拟仪器开发平台。 LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。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都生动有趣。 图形化的程序语言，又称为“G”语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念。因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，
11、可以大大提高工作效率 2.1.2LabVIEW虚拟仪器特点 与传统仪器相比，虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性 好等明显优点，具体表现为： （1）智能化程度高，处理能力强 虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器软件水平。用户完全可以根据实际应用需求，将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成，从而将智能仪器水平提高到一个新的层次。 （2）复用性强，系统费用低 应用虚拟仪器思想，用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器，如同一个高速数字采样器，可设计出数字示波器、逻辑分析仪、计数器等多种仪器。这样形成的测试仪 器系统功能更灵活、更高
12、效、更开放、系统费用更低。通过与计算机网络连接，还可实现虚 拟仪器的分布式共享，更好地发挥仪器的使用价值。 （3）可操作性强，易用灵活 虚拟仪器面板可由用户定义，针对不同应用可以设计不同的操作显示界面。使用计算机的 多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解，测量结果可以直接进入数据库系统或通过网络发送。测量完后还可打印、显示所需的报表或曲线，这些都使得仪器的 可操作性大大提高而且易用、灵活。虚拟仪器较之于传统仪器,有显而易见的优势。 表2.1 虚拟仪器与传统仪器的对比表虚拟仪器传统仪器开放、灵活，与计算机技术保持同步发展封闭，仪器间相互配合差价格低廉，资源可重复利用价格昂贵，仪
13、器间一般不能相互利用核心是软件，系统性能升级方便关键技术是硬件，升级成本高用户可根据需要定义仪器功能 只有厂家能定义仪器功能可与网络及周边设备方便连接 功能单一，只能连接有限的独立设备 开发与维护费用可降至最低开发与维护费用高技术更新周期短（一般来说，12年）技术更新周期长（一般来说，510年）2.2 LabVIEW图形化程序的组成与特点2.2.1前面版前面版是NI LabVIEW提供给VI（图形化程序）特有的组成部分之一。在VI中，前面版的作用是实现人机对话操作和交互式用户界面操作。应该讲，它的引入是完全出于虚拟仪器的需要，因为虚拟仪器需要在计算机显示屏上模拟出真实仪器的操作面板。 在前面版上，程序的设计者可以根据程序的实际需要可以放置诸如开关、滑动条等用户可操作控件，也可以放置诸如仪表盘、图形
