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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

仪器制造商设计的传统桌面频谱分析仪是一个封闭结构的函数，它只有一个特定的接口用来作为输入/输出，和一个仪器操作面板，具有波形显示和参数测量的功能。如果想实现函数测量功能，就需要配置许多额外的工具，如此一来即对使用者的实际应用造成极大的麻烦。传统的频谱分析仪的测量精度也比较低，已经远远不能满足某些高精度测量系统的实际要求。更为关键的是，传统的频谱分析仪没有与计算机相连接的接口，这就大大增加了数据采集和数据处理的困难。

除上述所述的缺陷之外，传统频谱分析仪的设计体积，一般来说相对较大，制作所需的成本也比较高，这就大大增加了后期用时测量系统的开发成本。但随着近几年来，计算机技术和测量技术的快速发展和日趋成熟，虚拟仪器技术也有了比较快速的发展，相应的应用产品虚拟频谱分析仪系统在这种形势下也就应运而生了。有使用者自主定义的虚拟频谱分析仪系统的桌面极为简洁，该系统具有很强大的功能，而且具有非常高的测量精度，非常快地测量速度，他的系统初始化时间也非常短，可扩展性强，你去更智能等。除此之外虚拟频谱分析仪系统操作起来极为方便，这样可以将测量人员从复杂的设备中解放出来，很大的节省了人力、物力和财力。制作虚拟频谱分析仪系统所需的成本非常低，并且可以与目前使用极为广泛网络技术相结合，从而可以实现对于远程数据的自动测量、自动记录和自动数据处理的多种功能，最终可以满足更多用户更广泛的实际需求。

本课题主要是利用了labview软件设计出简单的频谱分析仪，根据频谱分析仪结合软件平台的特点对仪器做出设计和软件编程，实现对信号的分析和研究。整个系统由虚拟信号采集模块、虚拟信号滤波器模块和频谱分析模块三部分组成。掌握基于labview编程的相关知识和信号频谱分析方法，要求系统能够采集声音信号。并对上述信号进行时域分析、频域分析和谐波分析等。是你信号采集模块能够采集声音信号，对声音信号进行时域分析、频域分析和谐波分析并对产生的波形进行存储。

2. 研究的基本内容

本论文设计的主要实现的功能是使用虚拟仪器软件设计一个虚拟音频信号分析仪系统，声卡作为硬件基础，采集声卡的音频信号，并使用所设计的虚拟频谱分析仪系统来分析所采集的波形是否正确。具体设计要求如下：

（1）声音采集参数设置功能，录音和回放功能，声音可以实现数据采集，可以完整的显示频谱信号；

（2）声音采集数据可以存储,根据需要调用;

3. 实施方案、进度安排及预期效果

工作原理：输入时，语音信号从线路输入进入a/d转换器，从而将语音信号转化为数字信号，然后送到计算机进行播放、录音等处理；输出时，计算机通过总线将数字信号发送到d/a转换器，将其转换为模拟音频信号，进而通过功放或线路输出送到音箱等设备转化为声波。以声卡作为语音信号采集工具的虚拟音频信号分析系统，主要完成对已进行a/d转换后的数字信号进行分析和处理工作。

4. 参考文献

【1】王行仁，飞行实时仿真环境及技术[m],北京航空航天大学出版社,1998.

【2】吴旭光，杨惠珍，王新民，计算机仿真[m],北京:化学工业出版社,2005.

【3】张伟，宋东，基于flsim的自动驾驶仪建模及仿真[j],计算机仿真,2007,第一期.