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1 1 第10章信號處理的圖形用戶界面工具 1 2 主要內容 本章的學習目標 理解SPTool工具的基本內容掌握信號瀏覽器的使用方法掌握濾波器瀏覽器的使用方法掌握頻譜瀏覽器的使用方法掌握濾波器設計的使用方法掌握FDATool工具的使用方法 1 3 10 1SPTool工具 MATLAB工具箱里面的函數(shù)為用戶進行數(shù)字信號的處理提供了極大的方便 不僅僅如此 它還為很多重要的函數(shù)提供了更加簡單 更加直觀的數(shù)字信號處理方式 信號處理的圖形用戶界面工具 SPTool工具和FDATool工具 信號處理工具箱為用戶提供了一個交互式的圖形用戶界面工具 SPTool 用來執(zhí)行常見的信號處理任務 它是一個圖形環(huán)境 為信號處理工具箱中的很多函數(shù)提供了易于使用的界面 只需要操縱鼠標就可以載入 觀察 分析和打印數(shù)字信號 分析 實現(xiàn)和設計數(shù)字濾波器 以及進行譜分析等 1 4 10 1SPTool工具 10 1 1主窗口SPTool的主窗口 如圖10 1所示 由SPTool的主窗口可以看出 SPTool有3個列表框 Signals列表框 Filters列表框和Spectra列表框 它們對應著SPTool工具中的4個功能模塊 1 信號瀏覽器 觀察 分析時域信號的信息 2 濾波器設計器 創(chuàng)建任意階數(shù)的低通 高通 帶通或帶阻的FIR和IIR濾波器 3 濾波器觀察器 分析濾波器的特性 有幅值響應 相位響應 群延遲和脈沖響應等 4 譜觀察器 把用各種PSD估計方法得到的頻域數(shù)據(jù)以圖形的方式進行分析研究 1 5 10 1SPTool工具 10 1 1主窗口 圖10 1SPTool主窗口界面 1 6 10 1SPTool工具 10 1 2SPTool菜單功能介紹SPTool主窗口主要有4個菜單 即 文件菜單 File 編輯菜單 Edit 窗口菜單 Window 幫助菜單 Help 1 7 10 1SPTool工具 10 1 2SPTool菜單功能介紹 圖10 2SPTool文件菜單 圖10 3SPTool編輯菜單 1 8 10 1SPTool工具 10 1 2SPTool菜單功能介紹 圖10 4SPTool窗口菜單 圖10 5SPTool幫助菜單 1 9 10 2信號瀏覽器 10 2 1信號瀏覽器的打開在SPTool主窗口的Signals列表中選擇已經(jīng)載入到SPTool中的所需信號 然后單擊該列表框下面相對應的View按鈕 就可以進入調用該信號的信號瀏覽器 圖10 6信號瀏覽器窗口 1 10 10 2信號瀏覽器 10 2 2信號瀏覽器功能信號瀏覽器可以實現(xiàn)下述功能 查看數(shù)據(jù)信號放大信號的局部 查看信號細節(jié)獲取信號特征量打印信號數(shù)據(jù) 1 11 10 2信號瀏覽器 10 2 2信號瀏覽器功能 圖10 7File菜單 圖10 8Markers菜單 圖10 9Signals主窗口的工具欄 1 12 10 3FVTool濾波器瀏覽器 在SPTool主窗口的Filters列表中選擇一個示例濾波器 例如LSlp 然后單擊該列表框下面相對應的View按鈕 就可以調用濾波器瀏覽器FVTool工具來分析該濾波器的特性了 通過選擇FVTool工具窗口的 Analysis 參數(shù)的不同內容項 可以查看該實例濾波器不同特性的窗口界面 1 13 10 3FVTool濾波器瀏覽器 這些濾波器特性如下 濾波器的幅值響應濾波器的相位響應濾波器的幅值和相位響應濾波器的群延遲濾波器的相位延遲濾波器的脈沖響應濾波器的階躍響應濾波器的零極點濾波器的系數(shù)濾波器的信息濾波器的幅值響應估計濾波器的噪聲功率譜 1 14 10 4頻譜瀏覽器 10 4 1頻譜瀏覽器的打開在SPTool主窗口的Spectra列表中選擇一個示例信號 然后單擊該列表框下面相對應的按鈕 就可以打開相應的頻譜瀏覽器窗口 圖10 10頻譜瀏覽器窗口 1 15 10 4頻譜瀏覽器 10 4 2頻譜瀏覽器功能頻譜瀏覽器提供的功能如下 查看和比較頻譜圖形多種方法譜估計修改頻譜參數(shù)后再進行估計輸出打印頻譜數(shù)據(jù) 1 16 10 5濾波器設計器 10 5 1濾波器設計器的打開在SPTool主窗口的Filters列表中選擇一個示例信號 然后單擊該列表框下面相對應的按鈕 就可以打開相應的濾波器設計器窗 圖10 11濾波器設計器窗口 1 17 10 5濾波器設計器 10 5 2濾波器設計器功能濾波器設計器提供的功能如下 具有標準頻率帶寬結構的IIR濾波器的設計具有標準頻率帶寬結構的FIR濾波器的設計零極點編輯器實現(xiàn)具有任意頻率帶寬結構的IIR和FIR濾波器通過調整傳遞函數(shù)零極點的圖形位置 實現(xiàn)濾波器的再設計在濾波器幅值響應圖中添加頻譜 1 18 10 6FDATool工具 10 6 1主窗口 圖10 12FDATool主窗口界面 1 19 10 6FDATool工具 10 6 1FDATool工具的菜單欄FDATool主窗口的菜單欄中共有7個菜單 File菜單Edit菜單Analysis菜單Targets菜單View菜單Window菜單Help菜單 1 20 10 6FDATool工具 10 6 2FDATool工具的工具欄 圖10 13FDATool工具欄