浅谈基于声卡的虚拟示波器

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1、太原理工大学硕士学位论文基于声卡的虚拟示波器姓名：王美刚申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：牛昱光20060401太原理工大学硕士研究生学位论文基于声卡的虚拟示波器摘要现代科技发展日新月异，计算机尤其如此。计算机强大的处理能力，使得它成为一种很好的工具，其应用范围也越来越广泛。虽然传统仪器已经得到迅猛的发展，仪器精度越来越高，功能越来越强，性能越来越好，但传统仪器基本上没有摆脱单独使用、手动操作的模式。传统台式仪器是由厂家设计并定义好功能的—个封闭结构，它有固定的输入／输出接口和仪器操作面板。每种仪器只能实现一类特定的测量功能，并以确定的方式提供给

2、用户。我国高档台式仪器如数字示波器主要依赖进口，一方面这些仪器加工工艺复杂、制造水平要求高，生产突破有困难；另一方面，用户可以将一些先进的数字信号处理算法应用于虚拟仪器的设计，提供传统台式仪器所不具备的功能，而且完全可以通过软件配置实现多功能集成的仪器设计。因此，目前研制一种结构简单、操作方便、费用低的数字示波器是非常必要的。声卡AID转换性能优越，技术成熟，配合LabVIEW强大的数据采集与处理功能，可以构建性价比相当高的数据采集系统。本文运用普通的计算机声卡代替商用数据采集卡，设计了一种双通道数字存储示波器。它具有16位的量化精度，最高采样频率为44KHz。该

3、系统能够正确采集太原理工大学硕士研究生学位论文声卡设计频率范围内的信号。对1v以上的信号，能够通过设计的电路衰减到合适的范围；对微伏级别的信号，能放大直到示波器上看到清晰的信号。虚拟数字存储示波器是虚拟仪器技术的一种具体应用，它将软件和虚拟仪器硬件紧密结合在一起，在公用计算机上虚拟地实现了示波器的各种功能，并进行了扩充。虚拟数字存储示波器系统由信号采集、信号处理和结果显示三大部分构成，但是除了信号采集部分是由硬件实现之外，其它两部分都是由软件实现。我们所设计的虚拟数字存储示波器总体上包括数据采集、波形运算、波形存储回放以及滤波等模块组成。它除了通用功能外，又具有普

4、通示波器所没有的许多优点，如波形可以存储为数据文件，以便进行永久保存、随时调用数据，进行波形实时显示。成本低廉，功能可根据应用的需要不断加强。因而用声卡构建低成本的数据采集系统是切实可行的。关键词：声卡，虚拟示波器，虚拟仪器，信号调理，LabVIEWⅡ太原理工大学硕士研究生学位论文THEDESIGN0FAVⅡ{TUALOSCⅡ。LOGRAPHBASEDONSOUNDCARDABSTRACTModemscienceandtechnologydevelopmentchangeswitheachnewday,computerespecially80．Powerfulco

5、mputerprocessingcapacityhasmadeitanexcellenttoolanditsapplicationhasbecomeincreasinglywidespread．VV'hiletraditionalequipmenthasgotrapiddevelopment,theinstrumentaccuracyismoreandmorehigh，thefunctionisnloreandmorestrong，andtheperformanceismoreandInoregood。butthetraditionalinstrumentbasi

6、callyhasnotgottenridofexclusiveuseandmanual-operatedpaRem．Thetraditionaltableinstrumentisaclosedstructuredefinedbythefactory．Ithasthefixedinpuffoutputinterfacesandtheinstrumentoperationpanels．EachkindofinstrumentonlyCallcalTyoutsomespecificsurveyfunctions，andprovidedtotheuserbythedefm

7、iteway．Ourtableinstrumentsuchashigh。gradedigitaloscilloscopemainlyreliedonimport．Ontheonohandtheseinstrumentsprocessingtechniciseomplex，manufacturer'slevelishigh，andtheproductionbreakthroughhasthedifficulty．Ontheotherhand，theuserIlI太原理工大学硕士研究生学位论文mayapplysomeadvanceddigitalsignalproce

8、ssing