论文的研究工作是以某广场大型音乐喷泉控制系统为背景展开的。近年来随着人们的生活水平的提高、社会的进步,各种环境艺术工程得到了飞速的发展。在许多大城市的广场、街心花园和生活小区出现了各式各样的喷泉,成为引人注目的一景。在各种现代化的喷泉中,尤其受到人们喜爱的是多媒体音乐喷泉,它将人的视觉感受与听觉感受实时溶为一体,烘托出完美的环境艺术效果。随着现代科技的不断进步,人们对于喷泉的要求也越来越高,尤其是计算机和现代控制技术的广泛应用,智能控制已经成为音乐喷泉未来的发展方向。传统的音乐喷泉系统在计算机智能控制方面仍然是欠缺的,大多数的喷泉还是程控类型的,采用的是人工离线预编程模式。系统实现起来不仅工作量很大,而且程序员对音乐中许多内容的表现只能进行简化处理,缺乏准确性。一些具有计算机实时自动识别音乐特征的喷泉系统也是处于初级阶段,识别的音乐特征比较单一,其中主要是对音量这一基本音乐特征进行识别。这类音乐喷泉系统主要存在以下一些问题:音乐与喷泉和谐、同步的问题;对于某些曲子和某些乐器的旋律,系统识别率较低、表现力平淡、给人以不畅快的感觉。目前还没有看到综合音乐中音量、音色、节拍、及旋律而实现音乐表现力的智能喷泉控制系统。本论文即围绕基于音乐特征识别的喷泉研究这一课题展开。研究的内容主要包括两方面:①计算机对音乐特征的自动识别。②基于现场总线的喷泉控制系统。论文共分为5章。第1章作为全文的概述,主要是对本文研究的课题做了全面详细的阐述;第2章是音乐特征分析章节,在这一部分对音乐的一些基本乐理知识进行了介绍,并在此基础上,重点研究了音乐的基本表现手法,也就是音乐的各种基本特征;第3章是针对音乐特征识别的具体研究。将语音识别领域中的短时时、频域处理技术运用到音乐特征识别上,并结合音乐的物理特性,具体给出了针对旋律音高、力度和鼓点节拍等音乐特征识别的公式和算法;第4章节是音乐喷泉控制系统的实现。这一部分对喷泉系统的控制技术做了相当深入的研究,构建了基于Modbus通讯协议的音乐喷泉现场总线控制系统,完成了系统相关软、硬件的开发。论文的第5章是结论与展望。