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基于声卡的环境噪声监测系统设计


摘要

本文采用虚拟仪器的思想，结合计算机的结构特点，提出了一种以计算机为平台，基于声卡数据采集、显示与分析的虚拟仪器系统。用计算机中的普通声卡，而不是专业的环保设备对环境噪声进行采集。它利用噪声的时间特性、数据库技术以及LabVIEW平台编写程序，实现信号的采集和分析。用傅立叶变换数据处理方法对声音信号的各种属性值加以提取、存储与分析。以直观定量的形式表现出特定时刻、特定地点的噪声分布与属性值。不仅可以用于对环境噪声进行定量监测与分析，还能推广到振动等信号监测与分析。

关键词: 声卡；噪声采集；LabVIEW；频谱；虚拟仪器；信号分析
Abstract

The paper use the thought of the virtual instrument, combining with the structure characteristics of a computer, put forwards a computer as platform, based on soundcard data acquisition, display and analysis of virtual instrument system. Use the computer in ordinary soundcard, not professional environmental equipment to collect the environmental noise. It uses noise time characteristics, database technology and the LabVIEW platform program, realize signal collection and analysis. Extract, store and analyze the voice signal of the various attribute by use Fourier transform method of data processing. In the visual quantitative showed particular moment, specific locations with attribute value of the noise distribution. Not only can be used to quantitatively of environmental noise monitoring and analysis, but also extended to observe and analyze signals, such as the vibration.

Keywords: Sound card; Noise collection; LabVIEW; Frequency spectrum; Virtual instrument; Signal analysis
目录

第一章  绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 虚拟仪器LabVIEW 1
1.2.1 LabVIEW的概述 1
1.2.2 LabVIEW的操作模板 2
1.3 环境噪声的研究现状综述 4
1.3.1 环境噪声监测前景展望 4
1.3.2 国外环境噪声监测发展现状 4
1.3.3 我国环境噪声监测发展现状 4
1.4 本课题研究意义 5
1.5 本次设计的主要内容 5
第二章 噪声监测系统的硬件设计 6
2.1 硬件的选择 6
2.2 声卡的工作原理 6
2.3 声卡的技术指标 10
第三章 噪声监测系统的软件设计 11
3.1 软件设计的总体构思 11
3.2 数据采集模块 11
3.2.1 数据采集概述 11
3.2.2 LabVIEW声卡函数 12
3.2.3 编程环境的工程创建 13
3.2.4 编程实现数据采集 15
3.3 数据储存模块 17
3.4 数据分析模块 20
3.4.1 数据分析流程图 20
3.4.2 噪声信号的傅里叶变换 20
3.4.3 信号的产生 22
3.4.4 信号分析与处理模块分析 23
结　论 25
致　谢 26
参考文献 27