基于LabVIEW的声功率测量分析关键技术研究

发布时间：2017-03-19 23:04

  本文关键词：基于LabVIEW的声功率测量分析关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：传统的声功率测量仪器价格昂贵、功能单一、测量工作较为复杂费时,测量效率低;仪器内存有限,当内存已满时,必须删除历史测量数据,使得用户不能对测量数据进行有效管理;采用液晶显示屏显示所测得的声学参数,受屏幕大小的限制,只能显示有限个参数,且不能将数据进行个性化图表显示。针对上述问题,并结合当前仪器的发展趋势,本文利用传声器、信号调理电路、数据采集卡和声功率测量与分析软件搭建声功率测量与分析系统。该系统充分利用计算机系统强大的数据处理能力,在基本硬件的支持下,利用声功率测量与分析软件来实现传统声功率测量仪器的各种功能,该软件是一款以Lab VIEW为开发平台,集数据采集、数据处理与分析、数据管理与浏览、报表输出等功能为一体的应用软件。本文由五部分组成:第1章为绪论,综述了国内外声功率测量技术的研究现状和发展趋势,指出了基于Lab VIEW的声功率测量与分析系统的研究意义;第2章介绍了目前已有的声功率测量方法,重点阐述了现场比较法测定噪声源声功率级的步骤,并给出了单个或多个标准声源时频带声功率级的计算过程;第3章深入研究了现场比较法中的关键参量——频带时间平均声压级的计算方法(基于多抽样率的时域倍频程分析方法),并详细介绍了该算法中FIR型抗混叠滤波器和IIR型倍频程带通滤波器的设计方法;第4章以Lab VIEW为编程语言,设计了倍频程带通滤波器和抗混叠滤波器,并通过仿真实验验证了它们的滤波特性,对比了两种时域倍频程分析方法的分析精度和计算量大小;第5章介绍了声功率测量与分析系统的结构,讲述了系统的工作原理,通过对系统进行需求分析,给出了声功率测量与分析系统的总体设计与各功能模块设计,并详细阐述了数据采集模块、数据处理与分析模块、数据浏览模块、报表输出模块等的设计及实现方式。本文设计的声功率测量与分析系统目前具有的测量功能有:并行处理分析多路声信号的倍频程谱和测定非移动声源的声功率级。实际运行效果表明:该系统具有人机交互界面友好、操作简单、人工干预少、自动化程度高和稳定可靠等优点。基于多抽样率的时域倍频程分析算法中的倍频程带通滤波器的频率衰减特性满足国标GB/T 3241-2010所规定的0级滤波器等级;声功率级测量符合国标GB/T16538-2008。
【关键词】：声功率测量 现场比较法 多抽样率 倍频程分析 数据采集卡 Lab VIEW
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH17;TB524
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景与研究意义10-11
• 1.2 声功率测量技术的研究现状与发展趋势11-14
• 1.2.1 国内外声功率测量技术研究现状11-14
• 1.2.2 声功率测量技术的发展趋势14
• 1.3 课题来源与本文的主要研究内容14-16
• 第2章 声功率测量基础理论16-27
• 2.1 噪声的度量16-18
• 2.1.1 声压与声压级16-17
• 2.1.2 声功率与声功率级17
• 2.1.3 计权声级17-18
• 2.2 声功率测量方法18-22
• 2.2.1 声压法19-20
• 2.2.2 声强法20-22
• 2.2.3 振速法22
• 2.3 现场比较法22-27
• 第3章 基于多抽样率的时域倍频程分析算法研究27-38
• 3.1 倍频程分析27
• 3.2 传统倍频程分析算法27-29
• 3.3 多抽样率信号处理29-31
• 3.3.1 多抽样率系统29
• 3.3.2 抽取过程的时频分析29-31
• 3.4 多抽样率的滤波器组算法31-38
• 3.4.1 半带滤波器32-33
• 3.4.2 数字滤波器的设计方法33-38
• 第4章 时域倍频程分析算法仿真实验研究38-50
• 4.1 倍频程带通滤波器的设计与仿真实验38-42
• 4.1.1 倍频程带通滤波器设计38-41
• 4.1.2 倍频程带通滤波器性能仿真验证41-42
• 4.2 半带滤波器设计与仿真实验42-46
• 4.2.1 半带滤波器设计42-44
• 4.2.2 半带滤波器性能仿真验证44-46
• 4.3 时域倍频程分析算法仿真分析46-50
• 4.3.1 时域倍频程分析算法仿真实验46-48
• 4.3.2 仿真结果对比与分析48-50
• 第5章 声功率测量分析系统的设计实现50-74
• 5.1 声功率测量分析系统的总体设计50-53
• 5.1.1 系统构成50-51
• 5.1.2 系统的软件需求分析51-52
• 5.1.3 系统功能设计52-53
• 5.2 系统各功能模块的设计实现53-67
• 5.2.1 数据采集模块设计53-55
• 5.2.2 数据测量分析模块设计55-64
• 5.2.3 数据浏览模块设计64-66
• 5.2.4 报表输出模块设计66-67
• 5.3 软件优化设计67-74
• 5.3.1 程序结构优化设计67-70
• 5.3.2 内存管理优化设计70-74
• 结论74-76
• 参考文献76-81
• 致谢81-82
• 附录A 攻读学位期间所发表学术论文目录82-83
• 附录B 声功率测量与分析系统运行图83-84
• 附录C 计算机软件著作权84

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  本文关键词：基于LabVIEW的声功率测量分析关键技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：256719