利用Matlab工具箱进行数字信号处理

文章编号：１６７３－０５３４（２００７）０１（ｂ）－００２０பைடு நூலகம்０２
Ｍａｔｌａｂ 的信号处理工具箱是信号算法文 件的集合， 它处理的基本对象是信号与系统， 信号处理工具箱位于目录、Ｔｏｏｌｂｏｘ＼Ｓｉｇｎａｌ 下， 利用工具箱中的文件可以实现信号变换、 滤波、滤波器设计等。在其它的环境如 Ｖｃ 下 如果能调用 Ｍａｔｌａｂ 工具箱中的文件，会大大地 加快一些算法的实现，同时其可靠性也很高。
ｍｎｆｆｔ＝ｍｘＣｒｅａｔｅＤｏｕｂｌｅＭａｔｒｉｘ（１，１， ｍｘＲＥＡＬ）；
ｍＦｓ＝ｍｘＣｒｅａｔｅＤｏｕｂｌｅＭａｔｒｉｘ（１，１， ｍｘＲＥＡＬ）；
ｍｘＳｅｔＮａｍｅ（Ｔ，＂Ｔ＂）； ｍｘＳｅｔＮａｍｅ（ｍｎｆｆｔ，＂ｍｎｆｆｔ＂）； ｍｘＳｅｔＮａｍｅ（ｍＦｓ，＂ｍＦｓ＂）； ｍｅｍｃｐｙ（（ｃｈａｒ＊）ｍｘＧｅｔＰｒ（Ｔ），（ｃｈａｒ＊） ｄａｔａｘ， １０２４＊ｓｉｚｅｏｆ（ｄｏｕｂｌｅ））； ｍｅｍｃｐｙ（（ｃｈａｒ＊）ｍｘＧｅｔＰｒ（ｍｎｆｆｔ）， （ｃｈａｒ＊）ｎｆｆｔ， ｓｉｚｅｏｆ（ｄｏｕｂｌｅ））； ｍｅｍｃｐｙ（（ｃｈａｒ＊）ｍｘＧｅｔＰｒ（ｍＦｓ），（ｃｈａｒ＊） Ｆｓ，１＊ｓｉｚｅｏｆ（ｄｏｕｂｌｅ））； ｅｎｇＰｕｔＡｒｒａｙ（ｅｐ，Ｔ）； ／／ 将转化的参数 放入引擎中，此时可在 Ｍａｔｌａｂ ｃｏｍｍａｎｄ 窗 口下查看此参数 ｅｎｇＰｕｔＡｒｒａｙ（ｅｐ，ｍｎｆｆｔ）； ｅｎｇＰｕｔＡｒｒａｙ（ｅｐ，ｍＦｓ）； ｅｎｇＥｖａｌＳｔｒｉｎｇ（ｅｐ，＂［ｐｘｘ，ｆｏ］＝ｐｓｄ（Ｔ， ｍｎｆｆｔ，ｍＦｓ）；＂）；／／ 利用引擎执行工具箱中文 件 ｅｎｇＯｕｔｐｕｔＢｕｆｆｅｒ（ｅｐ，ｂｕｆｆｅｒ，５１２）； ／／ 如只想看显示图形，可将返回参数去掉， ｐｓｄ 无返回参数缺省情况下会自动画图形 ｒｅｓｕｌｔ＝ｅｎｇＧｅｔＡｒｒａｙ（ｅｐ，＂ｐｘｘ＂）；／／取出 引擎中的数据放在所指的区域中供后续处理 …… ｝
ｆｕｎｃｔｉｏｎ ［Ｐｘｘ，ｆ］＝ｐｓｄ（Ｆｓ，ｎｆｆｔ，ｎｏｖｅｒｌａｐ， ｘ）
ｗｉｎｄｏｗ＝ｏ，５＊（１－ｃｏｓ（２＊ｐｉ＊（１：ｎｆｆｔ）’／ （ｎｆｆｆｔ＋１）））；／／ｈａｎｎｉｎｇ 窗
ｄ ｆ ｌ ａ ｇ ＝ ’ｎ ｏ ｎ ｅ ’； ｗｉｎｄｏｗ＝ｗｉｎｄｏｗ（；） …… 假设上述代码重新存为 ｔｅｓｔｗｉｎ．ｍ，在 Ｍａｔｌａｂ ｃｏｍｍａｎｄ 窗口下设置好环境参数运 行 ｍｃｃ ｅ ｔｅｓｔｗｉｎ，则可在 Ｍａｔｌａｂ＼ｂｉｎ下生成 ｔｅｓｔｗｉｎ．ｃ，如运行 ｍｃｃ ｐ ｔｅｓｔｗｉｎ 则生成 ｔｅｓｔｗｉｎ．ｃｐｐ． 新建一个 Ｖｃ 工程，并将上述生成的．ｃ 文 件的头文件加入到工程中，且将＃ｉｆｄｅｆ＿ｃｐｌｕｓ ｐｌｕｓ ｅ ｘ ｔ ｅ ｒ ｎ “ｃ”｛ ＃ｅｎｄ ｉｆ ｃ 代码声明加入 Ｖｃ 的包含文件和生成的． Ｃ 的包含文件之间 将＃ｉｆｄｅｆ＿ｃｐｌｕｓｐｌｕｓ ｝ ＃ｅｎｄ ｉｆ 加入．ｃｐｐ 文件未尾 为了简洁且便于处理将生成的ｃ函数稍改 动，给出部分代码如下： ｖｏｉｄ ＣＴｅｓｔｐｓｄｗｉｎＤｌｇ：：ＯｎＢｕｔｔｏｎＰｓｄ（） ｛ ｍｘＡｒｒａｙ＊ ｘ＿ｒｈｓ＿；／／ 指向采集数据存 放区 Ｆｓ＝２３５１０；／／ 数据采集的频率 ｎｆｆｔ＝ １０２４；／／１０２４ 点的 ｆｆｔ ｄｏｕｂｌｅ ｄａｔａｘ［１０２４］／／ 采集的数据 ｘ＿ｒｈｓ＿ｍｘＣｒｅａｔｅＤｏｕｂｌｅＭａｔｒｉｘ（１，１０２４， ｍｘＲｅａｌ）； ｍｅｍｃｐｙ（ｍｘＧｅｔＰｒ（ｘ＿ｒｈｓ＿），ｄａｔａｘ， １０２４＊ｓｉｚｅｏｆ（ｄｏｕｂｌｅ））； ｎｏｖｅｒｌａｐ＝５１２； …… ｍｃｃＣｏｐｙ（＆Ｐｘｘ，＆Ｓｐｅｃ）； ｍｃｃＣｏｐｙ（＆ｆ，＆ｆｒｅｖｇｇ＿ｖｅｃｔｏｒ）； ｆｏｒ（ｉｎｔ ｊ＝０；ｊ＜（ｉｎｔ）（ｎｆｆｔ／２＋１）；ｊ＋＋） ｛ ｄａｔａｐ［ｊ］＝ｍｃｃＧｅｔＲｅａｌＶｅｃｔｏｒＥｌｅｍｅｎｔ （＆Ｐｘｘ， （ｊ＋１））；／／功率谱密度存于ｄａｔａｐ［］数 组
当 Ｍａｔｌａｂ 的编译器 ｍｃｃ 加入适当的参 数 －ｅ（ｍｃｃ ｅ＊．＊）或 －ｐ（ｍｃｃ ｐ＊．＊）就可生成 将输入的 Ｍ 文件转换为适用于特定运用的 Ｃ／ Ｃ＋＋ 源代码。这样如果要在 Ｖｃ 下编译通过， 还需连入以下几个库ｌｉｂｍｍｆｉｌｅ．ｄｌｌ， ｌｉｂｍａｔｌｂ． ｄｌｌ， ｌｉｂｍｃｃ．ｄｌｌ， ｌｉｂｍａｔ．ｄｌｌ． ｌｉｂｍｘ．ｄｌｌ． ｍｉｂｕｔ．ｄｌｌ 以及 Ｍａｔｌａｂ Ｃ ＭＡＴＨ 库，建议 采用前述方法将动态连接改为静态连接。首 先设置 Ｃ ／ Ｃ ＋ ＋ 编译环境和连接环境。
3利用matcom调用工具箱中的函数matcom编译m文件先将m文件按照与matcom的cpp库的对应关系翻译为cpp源代码然后用对应版本的c编译器将cpp文件编译成相应的exe或dll文件所以第一次运行要指定c编译器的路径否则无法编译指定好的编译信息就写在matcombinmatcomini文件中不过这一步按装matcom时它自动寻找编译器并将其写入matcomini文件中matcom4
绍了通过 Ｍａｔｌａｂ 自带的引擎、Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 自身的编译器以及利用 Ｍ ａ ｔ ｈ Ｔ ｏ ｏ ｌ ｓ 公司的 Ｍ ａ ｔ ｃ ｏ ｍ 进行对工具箱函数的调用。
关键词：Ｍａｔｌａｂ Ｍ－ 文件 引擎 编译器 Ｍａｔｃｏｍ Ｖｃ＋＋
中图分类号：Ｔ Ｐ ３ ９ ３
文献标识码： Ａ
尔． 李丽， 徐明峰译． 中小企业管理概念与 案例．东北财经大学出版社，２０００，１１． ［５］ （美）曼昆著，梁小民译．经济学原理．北 京：生活． 读书． 新知三联书店． 北京大学 出版社，１９９９．
（上接 ２０ 页）
ｄａｔａｆ［ｊ］＝ｍｃｃＧｅｔＲｅａｌＶｅｃｔｏｒＥｌｅｍｅｎｔ（＆ｆ， （ｊ＋１））；／／相应频率存于数组ｄａｔａｆ［］中
首先是企业对软件产品质量的控制，软 件产品的质量问题主要来自软件开发的全过 程，规范的步骤和过程是生产高质量软件的 基础。我们可以借鉴美国软件公司的方法， 实施质量管理分配置。每个项目除配备项目 开发所需角色外，还专门配备配置管理小 组、测试小组和质量保证小组以确保质量管 理的实施，从而确保软件质量的可靠性以及 可运行性。
科技咨询导报 ２００７ ＮＯ．０２ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｈｅｒａｌｄ 利用 Ｍａｔｌａｂ 工具箱进行数字信号处理
Ｉ Ｔ 技 术
李自清 （ 青海民族学院电信系 青海西宁 ８ １ ０ ０ ０ ７ ）
摘 要：本文详述了在 Ｖ ｃ 环境下如何利用 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 工具箱进行数字信号处理，全文以 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 工具箱中功率谱密度分析函数为例，介
在这样的发展趋势下，如果国内软件企 业能加强对软件产品的质量加以重视，那 么，加强企业竞争力，抢占市场，形势会 乐观许多。
５ 结语 现 在 ，“质量就是生命”已人人皆知。
但软件行业长期以来忽略软件的质量管理。 这种现状，使软件停留在手工作坊的原始劳 动阶段，阻碍了大规模软件产业的形成和发 展。随着中国加入 Ｗ Ｔ Ｏ ，中国软件行业将 面临更加激烈的竞争。入世后的中国软件企 业要想走出国门，在世界软件业占有一席之 地，就必须积极建立完善、标准的研发过程 规范同国际接轨，使我国软件企业能走上正 规化发展道路。
Ｉ Ｔ 技 术
参考文献 ［１］ 周枫，刘晓燕，李秀敏，李丹．软件工
程．重庆大学出版社，２００１，７，１． ［２］ 罗杰·Ｇ．施罗德．运作管理——运作职能
中的决策．北京大学出版社，２０００． ［３］ 杨鑫．我国软件产业发展现状和发展探讨．
２００１，１１． ［ ４ ］ 詹姆斯·Ｃ 二科林斯，威廉·Ｃ 二拉齐
１ 利用Ｍａｔｌａｂ引擎 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 引擎采用客户和服务器计算方
式，在运用中，Ｖｃ 的 Ｃ 语言或 Ｃ＋＋ 语言的程 序作为前端客户机，它向 Ｍａｔｌａｂ 引擎传递命 令和数据信息，并从 Ｍａｔｌａｂ 引擎接收数据信 息，它提供了下列几个函数： ｅ ｎ ｇ Ｏ ｐ ｅ ｎ ， ｅ ｎ ｇ ＧｅｔＡｒｒａｙ， ｅｎｇＰｕｔＡｒｒａｙ， ｅｎｇＥｖａＳｔｒｉｎｇ， ｅｎｇＯｕｔｐｕｔＢｕｆｆｅｒ ，ｅｎｇＣｌｏｓｅ与客户机进行交 互。
２ 利用Ｍａｔｌａｂ的编译器调用工具箱中的函 数
Ｍａｔｌａｂ 编译器可将 Ｍａｔｌａｂ 的 Ｍ 文件转换 为 Ｃ／Ｃ＋＋ 源代码以产生完全脱离 Ｍａｔｌａｂ 运 行环境的独立运用程序，但 Ｍａｔｌａｂ 资料说明 编译器如用来建立独立运用程序，不能调用 Ｍａｔｌａｂ 工具箱函数。经研究发现，工具箱中 的 Ｍ 文件可用编译器编译，以提供如 Ｖｃ 的调 用函数，但编译器只能编译一个独立的 Ｍ 文 件。如果 Ｍ 文件中又调用了其他 Ｍ 文件，可将 被调用 Ｍ 文件拷贝到调用 Ｍ 文件的相应位置， 适当改动即可用于编译。
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科技咨询导报 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｈｅｒａｌｄ
科技咨询导报 ２００７ ＮＯ．０２ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｈｅｒａｌｄ
开拓市场活力的中小软件企业，依靠自身在 产品、技术和创新方面的一己之长，打出自 己的品牌，奠定市场地位的良好时机。
下面例程是在 Ｖｃ 下建一个基于对话框的 应用程序，在对话框中设置一个 Ｂｕｔｔｏｎ 控件 ＯｎＭａｔｌａｂＥｎｇｉｎｅ．，在对话框 ．ｃｐｐ 文件中加 入”ｅｎｇｉｎｅ．ｈ ” 和“ｍａｔｈ．ｈ ” 头文件， 下面给出部分程序清单。
Ｖｏｉｄ ＣｔｅｓｔｍａｔｌａｂＤｌｇ：：ＯｎＭａｔｌａｂＥｎｇｉｎｅ （）｛
这样，有了产品的质量保证以及良好且 迅速的完善售后服务，自然扩大产品需求， 拓展产品市场，加强企业竞争能力。
目前国产软件在国内市场的占有率虽然 不高，但总体上市场占有率在不断上升，并 且在一些领域形成了竞争优势。如在教育软 件市场，规模达 ｌ ０ 亿元，国产软件一统天 下；在财务软件方面，国内企业占据了全国 财务软件 ９ ０ ％ 的市场份额；排版软件方面， 北大方正的电子排版系统占据了 ９５％ 的国内 市场和 ７０％ 的海外华文报纸市场。虽然国内 中小企业居多，约占软件企业总数的 ９７％ 以 上，规模较小，但其发展十分迅速。
其次，软件产品的质量必须进行持续的 改进，即以超前的视野预见过程执行实施中 可能的引起要素，籍先期规范制约的各种手 段作出最大可能效果创出的预期调整，并以 相应的效果计量和评估方法相配合，以确保 实际过程以预期的低成本运作的先导式控 制。这种质量的改进主要表现在功能的完善 和增强。产品质量取决于客户的满意程度， 与满足规定需求和潜在需求的能力直接有 关，通过更快地响应顾客的需要，提供更高 质量的服务就可以达到生存的目标。
Ｅｎｇｉｎｅ ＊ｅｐ； ｍｘＡｒｒａｙ＊ Ｔ＝ＮＵＬＬ，＊ｒｅｓｕｌｔ＝ＮＵＬＬ， ＊ｍＦｓ＝ＮＵＬＬ，＊ｍｎｆｆｔ＝ ＮＵＬＬ； ｄｏｕｂｌｅ ｄａｔａｘ［１０２４］； ｃｈａｒ ｂｕｆｆｅｒ［１０２４］； ｆｏｒ（ｉｎｔ ｊ＝０；ｊ＜１０２４；ｊ＋＋）／／ 注：如通 过采集卡采集数据可将采集的数据放在ｄａｔａｘ ［］数组中，此循环就不需要 ｛ ｄｏｕｂｌｅ ｓａｍｔ＝（ｄｏｕｂｌｅ）（１．０／１０２４）； ｄａｔａｘ［ｊ］＝ｓｉｎ（２．０＊６３．０＊ｓａｍｔ＊３． １４１５９２６＋１．１５＊３．１４１５９２６）； ｝ ｄｏｕｂｌｅ ＊ｐＰｘｘ，＊ｐＦｘｘ； ｉｆ（！（ｅｐ＝ｅｎｇＯｐｅｎ（＂ ＼０＂）））｛／／ 打开 Ｍａｔｌａｂ 引擎，建立与本地 Ｍａｔｌａｂ 的连接 ｆｐｒｉｎｔｆ（ｓｔｄｅｒｒ，＂＼ｎ Ｃａｎ＇ｔ ｓｔａｒｔ ＭＡＴＬＡＢ ｅｎｇｉｎｅ＼ｎ＂）； ｅｘｉｔ（－１）； ｝ ｄｏｕｂｌｅ Ｆｓ［１］＝｛１０２４｝；／／ 因为 Ｍａｔｌａｂ 所 有参与运算的参数都是矩阵的形式，因而下 列几行将参数转变 ｄｏｕｂｌｅ ｎｆｆｔ［１］＝｛１０２４｝；／／ 成 Ｍａｔｌａｂ可 接受的矩阵形式。 Ｔ＝ｍｘＣｒｅａｔｅＤｏｕｂｌｅＭａｔｒｉｘ（１，１０２４， ｍｘＲＥＡＬ）；
下面给出利用编译器将 Ｍａｔｌａｂ 工具箱中
ｐ ｓ ｄ ． ｍ 文件生成可供 Ｖ ｃ 调用的函数。 将 ｐｓｄ．ｍ 文件拷贝一份至 Ｍａｔｌａｂ＼ｂｉｎ 目
录下，改写相应调用的 Ｍ 文件如 ｎ ａ ｒ ｇ ｃ ｈ ｋ ． ｍ， ｈａｎｎｉｎｇ．ｍ 等。为使表述简明，将 ｐｓｄ． ｍ 修改为如下形式，限于篇幅给出关键的几 步：