基于声卡的虚拟仪器设计39842

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1、重庆大学大学生科研训练计划项目申报书项目名称：基于声卡的虚拟仪器设计申请人：肖春征所在学院：通信工程学院指导教师：颜芳联系电话：15023001290实验室及设备管理处制填表说明1、本表填写内容必须与事实相符，表达准确。数字一律填写阿拉伯数字。2、“项目开展所在实验室”栏由需要在实验室开展研究的项目组填写。在“校级实验室”、“院级实验室”及“其他实验室”前方框内打勾。“校级实验室”指校级基础教学实验中心、“院级实验室”指院级（专业）中心实验室、“其他实验室”指教师科研实验室等。3、“提交成果方式”栏填写：技术研究报告（调研报

2、告）、论文、实物装置（含照片）、软件、专利申请材料、录像片等。4、打印格式：（1）纸张为A4大小；（2）文中小标题为小四、黑体；（3）栏内正文为五号、宋体。“重庆大学大学生科研训练计划”项目申请表项目学院（公章）：实验室及设备管理处制表项目名称基于声卡的虚拟仪器设计项目开展所在实验室□校级实验室、□院级实验室、□其他实验室院级实验室（名称）项目组人数3项目实施时间2009年7月至2010年5月项目所需经费2000元项目组成员（含项目申请学生）姓名学号年级专业班联系电话签名肖春征200849452008级电子信息工程4班路阳2

3、00849482008级电子信息工程4班罗春燕200849502008级电子信息工程4班15023001290指导教师姓名职称学院专业联系电话颜芳讲师通信工程学院电子信息工程15002372706研究内容（300字以上）本项目是基于声卡的虚拟仪器设计，声卡是个人电脑中不可缺少的一部分，同时也是一个很好的A/D，D/A卡，利用这一功能，采用软件编程实现示波器，信号发生器，频率计和万用表的功能。Matlab软件是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，他的数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令，利用

4、这些函数和命令可以很容易地实现对外部物理世界的信号输出和输入。这些虚拟仪器并不是仿真软件，而是实用的工具，外加输入输出电缆，即可在音频范围内可完全替代上述仪器。（1）示波器设计单踪、双踪、两路相加及频谱显示四种方式（2）频率计通过对输入信号进行FFT得到，会产生一定误差，可通过提高FFT采样率减小误差（3）信号发生器设计正弦波、方波和三角波发生器，频率在音频范围内可调（4）仪器操作界面设计采用Matlab中的GUIDE可视化编程工具进行仪器界面设计。立项意义（含国内外研究现状。300字以上）随着软硬件技术的发展，仪器的智能化

5、与虚拟化已成为未来实验室及研究机构的发展方向。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。基于计算机软硬件平台的虚拟仪器可代替传统的测量仪器，如示波器、信号发生器、频谱分析仪等。从发展史看，电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器。由于计算机性能的飞速发展，计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。虚拟仪器的应用提出了“软件即仪器”的概念，是传统仪器仪表技术与现代计算

6、机技术相融合的全新概念的仪器。声卡是多媒体计算机最基本的配置硬件之一，价格便宜，使用方便。MATLAB是Mathworks公司推出的数学软件，它将数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示结合在一起，为众多学科领域提供了一种简洁、高效的编程工具。它提供的GUIDE工具为可视化编程工具，使得软件的界面设计非常方便。MATLAB的数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数工具。通过本项目的训练，可以使我们在大学一年级专业基础相对薄弱的情况下，提前进行专业技能的训练，熟悉专业知识，有利于今后进行更深入的专业学习及研究。研

7、究路线（或研究方案）（1）学习示波器、信号发生器、频率计的工作原理，学习信号处理基础知识，熟悉Matalab软件。（2）系统框架及界面设计利用matlab提供的GUIDE可视化编程工具设计仪器界面（3）信号发生器设计Matlab的数据采集工具箱（DAT）提供了一系列的函数和命令来实现实时模拟信号的输出，通过调用这些函数和命令可以直接控制声卡输出虚拟信号。（4）示波器设计包括时域和频谱显示（5）频率计设计创新点目前，我们采用的示波器、信号发生器和频率表都是实体仪器。我们做相关实验时必须要到特定的实验室才能完成。本项目的创新点和

8、意义便在于此：虚拟仪器部分替代实体仪器的功能，操作简洁方便，只需拥有电脑、相关的简单硬件设备即可实现这些仪器的功能。具备的研究条件电子综合设计实验室具有项目进行所需的硬件和软件设备进度安排1.matlab软件熟悉2009/7--2009/82.信号处理基础知识学习2009/9-2009/1