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关于计算机论文范文文献,与MATLAB和计算机声卡的模拟相关毕业论文开题报告

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摘要：本设计采用MATLAB中数据采集工具箱（DataAcquisitionToolbox）来实现,数据采集工具箱包括三个模块分别为：M-File函式集,数据采集引擎（DataAcquisitionEngine）,和硬件转接驱动程序（HardwareDriverAdaptors）,因此,在MATLAB里直接调用函数可以直接控制和计算机声卡进行其数据采集,然后再将采集到的声音信号分别进行数据处理和分析,最终将处理完的数据保存在文件中并以图形的形式呈现在用户面前.

关键词：MATLAB数据采集工具箱声卡信号采集转换

中图分类号：TP37文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0022-03

1系统设计实现

声音信号采集是通过MATLAB数据采集工具箱来实现对计算机声卡的控制并将转换传声器得到的模拟信号为能够储存在计算机的数字信号；信号分析就是分析被采集数据的时、频域以及其它各项数值等,其中时域分析包括（信号还原,自相关分析,互相关分析）频域分析包括（FFT变换,幅值谱,相位谱,功率谱,幅值谱密度,功率谱密度）等.整个系统实施设计主要是包括系统的硬件配置,数据采集,数据分析及系统的界面设计四部分.

1.1声音信号采集的硬件配置

一个被测量的及时数据采集环境

关于计算机论文范文文献,将会直接进入MATLAB进行分析而不需要转换,所以在第一步通过MATLAB和声卡之间的联系之后采集的声音信号,将会通过MATLAB的数据采集工具箱中的函数（analoginput）语句,使用该语句来建立MATLAB和声卡之间的通信,并为已经创建的声卡增加数据采集通道和触发方式.进行数据采集时,根据所配置声卡的型号与配置,可设置不同的参数来控制声卡的数据采集行动.另外需要注意的是采样频率是由其声卡所决定的,人的听觉器官能感知的频率约为20Hz～20kHz,而人的听觉器官能感知的声音幅度约为0～130DB,因此在实际当中可以根据实际情况来选择声卡支持的采样频率和强度范围,然后根据不同硬件而产生不同的指令.模拟输入（AI）,模拟输出（AO）,数字输出入（DIO）和同步模拟输出入转换等等各项功能.

（1）通过MATLAB中的数据采集工具箱中的函数功能,便能实现声音信号采集的硬件配置.首先,MATLAB将会把声卡作为一个设备对象进行处理,然后直接调用MATLAB认定对象来操作而不是直接调用此硬件.由于使用声卡来采集数据使用的信号是模拟信号,需转换成数字信号,这时MATLAB强大的功能就体现出来了,直接使用analoginput语句,此语句是专门用于建立模拟信号输入,其语句为：

AI等于analoginput（‘adaptor’）

或者AI等于analoginput（‘adaptor’,ID）

其中,adaptor是硬件设备的名称,MATLAB所支持的硬件设备很多（包括多媒体声卡,美国国家仪器E系列和1200系列接口板,Hewlett-Packard-VXIE1432系列接口板等等）.ID则是该硬件设备的标识,由于对本系统而言是用计算机的声卡作为硬件采集设备,因此不需要用到硬件ID,直接用AI等于analoginput（‘winsound’）语句：就可以使MATLAB在其计算机的硬件中直接找到声卡,并创建一个模拟信号的采集目标.

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但这个模拟信号的采集目标被创建之后,为了充分的利用计算机硬件的性能,提高传输的效率,快捷方便的达到控制硬件设备的目的,此时需要让计算机直接控制硬件信号通道来用于此模拟信号数据的传输,这时就用到MATLAB中的addchannel语句.其语法一般为以下格式：

chan等于addchannel（obj,hwch）

其中,obj是模拟输入或输出的目标,此时用（AI）为模拟输入,用（AO）为模拟输出；hwch是计算机设备中的ID的数量.此系统指定hwch为1.以下此语句是MATLAB中用于创建数据传输通道的：

chan等于addchannel（AI,1）

（2）在完成创建数据传输通道之后,还需设置其数据的采样频率和采样时间以及采样点数,可以由以下语句完成：

duration等于2；

Fs等于8000；

Blocksize等于duration*Fs；

设置完采样频率和采样时间以及采样点数之后,还将利用MATLAB中的set语句对它们进行赋值,以便于以后的用户对其进行配置和修改.其语法格式为：

本文转载于:http://www.sxsky.net/benkelunwen/06022675.html

set（object,‘property’,value）；

在该系统中,object为AI,property为SampleRate,而value取为8000.即：

set（AI,‘SampleRate’,8000）；

当设置采样点数时,object为AI,property为SamplesPerTrigger,而value为duration*ActualRate.即：

set（AI,‘SamplesPerTrigger’,duration*ActualRate）；而后则可以使用get语句将设定好的值传送给变量,其基本语法格式为：

get（ob,‘PropertyName’）

其中ob为目标名称,在此系统中也是用模拟输入AI表示,PropertyName为数值来源名称,在这里为SampleRate和SamplesPerTrigger.即：

ActualRate等于get（AI,‘SampleRare’）；

blocksize等于get（AI,‘SamplesPerTrigger’）；所以该部分的全部语句为：

duration等于2；%设定采样时间（单位：s）

set（AI,‘SampleRare’,8000）；%采样频率设置为8kHz

ActualRate等于get（AI,‘SampleRate’）；

set（AI,‘SamplesPerTrigger’,duration*ActualRate）；

blocksize等于get（AI,‘SamplesPerTrigger’）；%设置数据块大小（也就是采样点数）

Fs等于AcrualRate；

（3）根据其系统的触发来源和条件来设置触发方式.在MATLAB中当中,Manual为手动触发；Immediate为自动触发；；Hardware为硬件触发,Software为软件触发.如果用户想自己控制其数据采集的运作,并随时监控数据采集的时间,最好的方式就是采用手动触发方式,,其MATLAB语句如下：

set（AI,‘TriggerType’,‘Manual’）；

1.2数据采集

（1）开始采集数据,当数据采集结束时,ai会自动停止数据采集并传回数据.首先要先完成声卡的数据采集参数设置,之后才能启动该设备进行数据采集.其语句格式为：

start（AI）；

trigger（AI）；

data等于getdata（AI）；

由于该声卡当设置为自动触发方式时,start命令将立刻自动触发声卡,对其输入信号进行数据采集；而本系统采用的是人工触发方式,因此必须使用trigger（AI）命令来人工触发启动声卡对输入信号的数据采集.

（2）当所有数据采集完成后,清除宣告的对象变量,当使用者不再需要使用ai装置对象变量时,使用者必需清除并释放ai所占用的内存,停止并删除该声卡设备,使用如下命令：

stop（AI）；

delete（AI）；

clear（AI）；

其中,stop命令将停止其声卡设备运行；delete命令将从系统中删除声卡设备,clear命令清除并释放AI所占用的内存.由于系统不会自动清除这次使用的设置,因此在退出数据采集任务之前,先执行以上语句,删除声卡设备和清除内存；这样就不会在下一次启动数据采集任务的时候该系统就发出声卡设备在使用中的错误信息.

1.3数据分析与处理

本系统在数据采集完成后将会进行数据分析与处理,由于MATLAB中的数据采集工具箱具有非常完整的功能,因此本系统不仅能从数据

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