光电学院 学 院 10-11级研究生 考试日期： 月 日 形 式 密 开 卷 编 号： 闭 卷
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上 海 理 工 大 学
研 究 生 试 题
2011 /2012 学年第 1 学期
课程名称： 虚拟与智能仪器技术
教 师 签 章： 年 月 日
教研室主任审查意见：
签 章： 年 月 日 1.试题原稿请于考试前2周送研究生部。
2.编号栏由研究生部填写。
上海理工大学研究生课程试题 *
共 页 第 页 2011 /2012 学年第 1 学期 考试课程 虚拟与智能仪器技术 学 号 112260264 姓 名 凌 国 得 分
一．命题一：基于声卡的音频信号获取与分析系统
1．功能
a）在LABVIEW环境中对声卡信号进行采集并进行测试分析。系统有以下三个测试功能。
（1）音频信号的采集并实时显示 （2）音频信号的实时存储
（3）音频信号的频域分析并显示
b)以上三个测试项在测试过程中连续进行，并且功能可选。 c)系统具有独立的音频信号回放功能。 2．主要内容及要求 （1）界面设计
A)主界面
主要包括以下模块：
a)实时信号观察窗口
b)时域观察窗口 c)频域观察窗口
B)声卡参数设置界面 包括采样频率、采样精度（A/D位数）、声道选择（mono/stereo）。 C)音频回放界面
可以设置启停和音量控制。 （2）程序设计
根据多线程及模块化的结构设计Main VI和Sub VI。
二．命题二：基于声卡的虚拟声控亮灯系统
1．功能
a）在LABVIEW环境中对声卡信号进行采集并进行分析。系统有以下三个测试功能。
（1）收集声音样本，设置不同的声音参数亮灯的方案。 （2）设计系统中灯的个数及布局，可参考音乐喷泉的效果。 （3）可选择输入声音文件，或者实时输入声音信号，根据设置
的亮灯方案，声音信号实时控制亮灯。
b)以上三个测试项在测试过程中要运行流畅。 2．主要内容及要求 （1）界面设计
A)主界面
主要包括以下模块：
*
注：考题全部写在框内，不要超出边界。内容一律用黑色墨水书写或计算机打印，以便复印。
a)输入信号选择模块
b)美观的亮灯布局 c)正常的界面控件
B)声控参数设置界面 （2）程序设计
根据多线程及模块化的结构设计Main VI和Sub VI。
三．成绩评定
1.以上两个命题任选一题完成。 2.测试面试部分评分依据
1）合理的程序功能设计（30%） 2）美观的程序界面设计 （20%） 3）流畅的程序功能运行（30%） 4）规范的设计说明书书写（20%）
实验室只提供LABVIEW7.1版本软件进行调试。如使用高版本， 面试的时候请自带电脑。面试的时候请同时带好纸质设计说明书。 3.考试材料提交
1）提交纸质设计说明书一份（封面为该试卷）
内容包括：
（1）系统功能、系统整体设计的思想或设计方案、系统结构（硬件和软件）、设计方法、设计技巧、软件流程图等。
（2）程序中为哪些控件创建了局部变量和属性节点？如何对它们进行操作?在程序中的作用是什么?
（3）说明移位寄存器的作用和工作原理。 （4）程序中的顺序结构、选择结构、循环结构的作用是什么? 2）程序代码打包上交
（将设计说明书电子稿和源代码，放于一文件夹，文件夹命名为：
学号+姓名，打包发至邮箱14899166@qq.com）
课程设计说明书
基于声卡的音频信号获取与分析系统
班 级： 测试计量技术及仪器 姓 名： 凌 国 学 号： 112260264 指导教师： 金晅宏
2011年11月
一、 系统介绍 1.系统功能
a）在LABVIEW环境中对声卡信号进行采集并进行测试分析。系统有以下三个测试功能。
（1）音频信号的采集并实时显示 （2）音频信号的实时存储
（3）音频信号的频域分析并显示
b)以上三个测试项在测试过程中连续进行，并且功能可选。 c)系统具有独立的音频信号回放功能。 2.设计方案
本次声卡的音频信息获取与分析的设计主要基于Labview7.1的软件应用平台。将整个程序分割成三大模块，即初试化操作、录音存储、录音文件回放。根据要求实现的测试功能，考虑每个模块所用的控件和function，还有注意对每个控件属性的设置，以完成基本功能。设计功能实现后，要在前面板对布局进行适当地调整，尽量做到美好和友好的界面。 3.系统结构 a）硬件
本次声音采集系统设计使用的硬件主要由带声卡和声卡驱动的PC机以及带耳麦的耳机。声卡一般有line in和mic in两个信号输入插孔。由于mic in输入声音时，容易引入噪声和信号过负荷，一般使用line in输入，其噪声干扰小且动态特性良好。
Labview对声音采集的设置默认于其所处的操作系统，我们所使用的PC机一般为普通的声卡，对于高级的声卡采集信号时，要注意关闭如混响之类的一些特效，避免影响测量结果的真实性。 b）软件
本次软件设计部分全部由Labview来完成和实现声音采集的功能。我们知道，Labview程序的前面板是一个交互式的用户界面，相当于真实物理测试仪器的仪器面板。本次程序的界面主要有三个部分组成，A)主界面主要包括时域观察窗口和频域观察窗口；B）声卡参数设置界面主要包括采样频率、采样精度（A\\D位数）、声道选择（mono\\stereo）；C）音频回放界面可以设置启停和音量控制。界面效果图如下图显示。