matlab在数字信号处理中的应用59605

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1、计算机与现代化2004年第1期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第101期文章编号:100622475(2004)0120103203Matlab在数字信号处理中的应用陈汉友(河海大学计算机及信息工程学院,江苏南京　210098)摘要:首先介绍数字信号处理的情况,分析了信号处理中常用的快速傅立叶变换及小波分解理论。简要介绍了Matlab中对上述算法的实现。并结合一个实例,显示了Matlab信号处理工具箱在信号处理中的应用。关键词:数字信号处理;快速傅立叶变换;小波;信号处理工具箱中图分类号:TP311.52文献标识码:AApplicati

2、onofMatlabinDigitalSignalProcessingCHENHan2you(CollegeofComputer&InformationEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Thispaperintroducesdigitalsignalprocessing,analysesthetheoryofFFTandwaveletalgorithm,brieflyintroducestheimple2mentationofabovealgorithmsinMatl

3、ab,andpresentstheapplicationofMatlabDSPToolBoxinsignalprocessingbyanexample.Keywords:DSP;FFT;wavelet;MatlabDSPToolBox1.1　数学手段0　引　言信号处理主要分为信号分析与信号过滤两类,信在科学技术迅速发展的今天,几乎所有的工程技号分析主要是通过谱(频率/相位)分析,测量信号的术领域中存在数字信号,对这些信号进行有效处理,频域性质,进而应用于语音识别、目标检测等。信号以获取我们感兴趣的信息,正有力地推动数字信号处过滤主要用于信号除噪、

4、频带划分、频谱成形等。理学科的发展。信号处理所使用的数学工具日趋先设x(n)是一个长度为M的离散时间序列,用于进,除传统的Fourier分析以外,80年代以来兴起的小频谱分析的离散傅立叶变换(DFT)定义为:波(Wavelet)分析方法就是数值分析、调和分析、泛函N-1nk分析等数学分支的一个完美结晶。虽然这些处理方x(k)=∑x(n)WNn=0法在实际的工程应用中都有快速算法如快速傅立叶相应地离散傅立叶反变换(IDFT)为:变换FFT,Mallat塔式算法等,但若在实用中使用C之1N-1-nkx(k)=∑x(n)WN,类的高级语言实现,仍将耗费

5、大量精力使之不能集中Nn=0-j2π/N于所考虑的工程问题上。由TheMathsWorks开发的　其中WN=e,0FkFN-1;Matlab软件是集数值分析、信号处理、图形显示于一N为傅立叶变换的点数,通过给x(n)补零,可以获得体的界面友好、易于快速开发的强大数学工具包。更高密度的谱,提高采样频率,可以得到更高分辨率Matlab有很强的扩展能力,与它的主系统一起,还配的谱。小波分析是一种信号的时间2频率分析方法,套了由各个领域内的专家开发的工具箱(Toolbox),这具有多分辨率的特点,且在时频域内都具有表征信号样就为在这些领域的应用奠定了坚实

6、的基础。本文局部特性的能力,在低频部分具有较高的频率分辨率使用Matlab进行数字信号处理实验程序开发,显示其和较低的时间分辨率,在高频部分具有较低的频率分SignalProcessingToolbox在信号处理中的优越性。辨率和较高的时间分辨率,适于检测正常信号中夹带的瞬态反常并显示其成分,其数学思想为:1　原理收稿日期:2003203205作者简介:陈汉友(19782),男,江苏徐州人,河海大学计算机与信息工程学院硕士研究生,研究方向:数字图像处理。104计　算　机　与　现　代　化2004年第1期2设有L(R)空间中的一列子空间Vj,j∈Z,

7、且满L,′wname′):根据系数向量[X,L]重建信号X。这样,2我们对一个输入信号就可以先分解,将需要抑制的部足:(1)Vj

8、jx-k)},使用Matlab的GUI设计器Guide设计信号频谱jkjk+∞分析的演示程序主界面,分别加入两个编辑框用于输j,k∈Z。