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1 系统设计概述
双音多频(Dual-Tone Multi-Frequency, DTMF)信号是一种广泛应用于电话系统中的音频信号,通过不同的频率组合表示不同的按键。每个按键对应两个频率,一个低频和一个高频,共同组成独特的信号。在虚拟仪器技术快速发展的背景下,利用LabVIEW等图形化编程软件进行双音多频系统的设计与实现,不仅可以加深对虚拟仪器技术的理解,还能提高解决实际问题的能力。本文旨在通过设计并实现一个基于虚拟仪器的双音多频系统,完成从信号生成、数据采集、频谱分析到频率识别的全过程,并对系统的频率识别准确性进行分析与讨论。
系统设计的主要目标是利用LabVIEW软件平台,结合声卡作为音频信号的输入输出设备,实现双音多频信号的生成、采集、分析及显示。具体设计思路如下:
信号生成:通过LabVIEW编程生成特定频率的双音多频信号,并调用声卡驱动扬声器播放。
数据采集:使用声卡采集扬声器播放的双音多频音频信号,并进行实时显示。
频谱分析:对采集到的波形进行频谱分析,识别出其中的频率成分。
频率识别与校核:将频谱分析的结果与双音多频信号应产生的频率进行对比,完成频率识别的准确性分析。
界面设计:设计美观、直观的用户界面,提供良好的用户体验。
硬件环境:
个人计算机一台,配备声卡。
扬声器一个,用于播放生成的音频信号。
麦克风一个(可选),用于采集音频信号,如声卡具有线路输入功能,可直接采集扬声器输出信号。
软件环境:
LabVIEW开发环境,版本要求2020或以上。
Windows操作系统