基于Matlab的信號處理系統(tǒng)與分析

胡明華,李青勇,袁 鈺

（1.東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱,150036;2.山東財(cái)經(jīng)大學(xué),濟(jì)南,250014）

基于Matlab的信號處理系統(tǒng)與分析

胡明華1,李青勇1,袁 鈺2

（1.東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱,150036;2.山東財(cái)經(jīng)大學(xué),濟(jì)南,250014）

信息技術(shù)發(fā)展到一定階段以后產(chǎn)生Matlab，Matlab的信號處理系統(tǒng)在現(xiàn)代得到了廣泛的應(yīng)用，幫助我們解決許多信號處理時(shí)的許多問題。使用Matlab信號處理系統(tǒng)對一些傳統(tǒng)的信號處理問題進(jìn)行分析，提升信號處理的效率性與可靠性。本文對Matlab信號處理問題的分析，注重對Matlab的特點(diǎn)以及信號處理系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

信號處理；Matlab;；濾波處理

0 前言

Matlab的中文翻譯為“矩陣實(shí)驗(yàn)室”，該技術(shù)手段在信號處理系統(tǒng)中得到了較為廣泛地應(yīng)用。Matlab作為信號處理方法中的一種，能夠?qū)υ谛盘柼幚磉^程中，對信號進(jìn)行有效地檢測和變換，并且在濾波和識(shí)別過程中，發(fā)揮著重要作用。將Matlab應(yīng)用于信號處理系統(tǒng)當(dāng)中，對于提升系統(tǒng)性能，發(fā)揮Matlab信號處理系統(tǒng)功能和作用來說，起到了至關(guān)重要的作用。

1 Matlab特點(diǎn)分析

在信號處理中應(yīng)用 Matlab，其原因是 Matlab的運(yùn)算功能非常強(qiáng)大，而且對數(shù)據(jù)的處理過程中，可以對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理、建模、通訊等。進(jìn)行 Matlab在進(jìn)行信號處理的使用依始，是因?yàn)樯虡I(yè)性軟件中的應(yīng)用。后來Matlab在科學(xué)技術(shù)中的不斷的得到應(yīng)用。Matlab軟件主要由Matlab和Simulink兩個(gè)部分組成，這兩組不同的組件具有各自的功能與作用。在進(jìn)行數(shù)字信號的處理過程中，使用Matlab可以增加處理的效率與靈活性。并且處理相同問題的質(zhì)量更高更快。

2 Matlab的信號處理系統(tǒng)分析

Matlab在進(jìn)行信號處理系統(tǒng)分析的時(shí)候，需要著重的對Matlab的特點(diǎn)進(jìn)行注意。從一般的情況下來說， Matlab通常是以簡單的設(shè)計(jì)，對信號處理的需求進(jìn)行滿足，保證在信號系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，可以更加的簡潔與明了。在Matlab應(yīng)用信號處理的過程中，我們可以對信號處理的流程根據(jù)需求進(jìn)行制定，對其中所產(chǎn)生的噪音進(jìn)行把握，對其信號波形進(jìn)行顯示。

2.1 信號產(chǎn)生過程中的Matlab分析

從一般的情況的下來講，信號的產(chǎn)生主要來自于兩個(gè)方面：

首先，Matlab可以通過數(shù)據(jù)采集箱進(jìn)行信號的處理與分析，利用數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)，對信號進(jìn)行獲取。

其次，在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的過程中，通過波形函數(shù)對信號的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。Matlab的數(shù)據(jù)采集箱的信號產(chǎn)生，是Matlab與程序交互方式的實(shí)現(xiàn)，在信號處理的過程中可以更好的保證系統(tǒng)具有較高的運(yùn)行效率，并且與此同時(shí)，對于數(shù)據(jù)信號采集過程中所存在的一些缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)。Matlab的數(shù)據(jù)采集箱，通過開放性的存儲(chǔ)方式，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，根據(jù)函數(shù)命令，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行操作。用Matlab的數(shù)據(jù)信息采集方式，可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的控制。程序設(shè)計(jì)的Matlab信號采集方式應(yīng)用，可以利用波形或是相關(guān)參數(shù)，直接獲得數(shù)字信號。

2.2 信號處理的Matlab分析

在使用Matlab進(jìn)行信號的處理時(shí)，其發(fā)揮了非常重要的作用，通過使用Matlab，可以應(yīng)用濾波器、頻域變換、圖像顯示等功能。在通過Matlab進(jìn)行信號的處理過程中同，我們可以主要對離散模塊與信號系統(tǒng)模塊的使用進(jìn)行應(yīng)用，對信息進(jìn)行濾波、采集、輸出、仿真的測試等一些具體的操作。我們對Matlab的信號處理問題進(jìn)行分析，可以得到以下幾點(diǎn)：

2.2.1 Matlab濾波器

Matlab在進(jìn)行信號處理的過程中，Matlab的濾波器通過使用相應(yīng)的算法，對信號進(jìn)行處理，而得到新的數(shù)安信息。在這一信號處理的過程中，我們需要對Matlab的波波器的信息處理功能進(jìn)行確定。所以，在對Matlab濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，對原型函數(shù)與轉(zhuǎn)換函數(shù)、直接函數(shù)等信息設(shè)計(jì)進(jìn)行考慮，將其中的信號干擾問題進(jìn)行解決。對Matlab濾波器進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)的思路，其中最主要的是濾波器的階數(shù)與截止頻率的設(shè)計(jì)問題，還有程序設(shè)計(jì)與模擬信號的設(shè)計(jì)等具體三個(gè)方面的內(nèi)容，對Matlab濾波器進(jìn)行應(yīng)用的過和事，應(yīng)該加強(qiáng)對Matlab的計(jì)算功能的發(fā)揮，通過信號的處理，解決因運(yùn)算所產(chǎn)生的系統(tǒng)效率低下的問題，滿足信號的處理系統(tǒng)的發(fā)展需求。

2.2.2 Matlab的頻域轉(zhuǎn)化問題信號在進(jìn)行處理的時(shí)候，Matlab頻域轉(zhuǎn)化功能，對于仿真信號的處理具有重要的影響，而且其中這一過程主要是以傅氏的變換為主，對頻譜信號進(jìn)行快速的分析，從而對采集點(diǎn)的相位、頻率、增幅數(shù)值進(jìn)行明確，為波形變換提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。Matlab的頻域轉(zhuǎn)換在信號處理系統(tǒng)中的應(yīng)用，其特點(diǎn)是精確度高。而且轉(zhuǎn)換的速度較快等優(yōu)勢 ，而且信號在傳遞過程中其實(shí)時(shí)性與效率性可以得到有效的保證。進(jìn)行圖形信息的傳遞過程中，可以保證其傳遞質(zhì)量，減少因后續(xù)的信號分析所產(chǎn)生的不利影響。

2.2.3 Matlab圖像顯示

Matlab信號處理系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，其圖像顯示的好壞，與其信息處理的最終效果具有重要的關(guān)系。而且隨著網(wǎng)絡(luò)不斷的普及與發(fā)展，使用 Matlab進(jìn)行信號處理系統(tǒng)的使用時(shí)，可以有效的保證其圖像顯示的質(zhì)量。 于信號處理過程中應(yīng)用Matlab，，可以利用Simulink組件，對信號進(jìn)行動(dòng)態(tài)的建模，通過進(jìn)行仿真與綜合的分析，經(jīng)過Simulink組件的仿真計(jì)算后，可以有效的提升Matlab信號處理系統(tǒng)在對圖像顯示處理時(shí)的高質(zhì)量。這一過程中，通過對Matlab信號處理系統(tǒng)進(jìn)行函數(shù)繪圖、波形圖像處理，保證信號處理過程的高效性與快捷性，可以廣泛的應(yīng)用于圖像處理、雷達(dá)探測等領(lǐng)域當(dāng)中。Matlab圖像顯示在信號處理系統(tǒng)的應(yīng)用，對信號處理系統(tǒng)的需求進(jìn)行滿足，對頻率變化進(jìn)行較好的把握，將信號處理過程中的誤差問題進(jìn)行降低，對信號處理的可靠性進(jìn)行保證。

3 結(jié)束語

在進(jìn)行信號的處理時(shí)，可以使用Matlab，對信號處理進(jìn)行廣泛的使用，而我們廣泛的使用Matlab技術(shù)是因其具有強(qiáng)大的計(jì)算功能。并且在進(jìn)行信號處理的過程中，使用Matlab信號處理系統(tǒng)，需要我們對編程程序進(jìn)行有效的使用與保證，這樣可以有效的保證，在使用Matlab的過程中，可以將其作用更好的進(jìn)行發(fā)揮。我們基于這一點(diǎn)的要求上，可以對Matlab進(jìn)行不斷的完善與更新，而且需要不斷的對Matlab的適應(yīng)性問題進(jìn)行不斷的考慮，以保證其在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中的可以發(fā)揮其Matlab濾波器、圖像顯示、頻域轉(zhuǎn)換等的具體功能的使用效果。

[1]于洋.基于Matlab的信號處理系統(tǒng)與分析[J].電子世界，2014（17）：89.

[2]李旭然.基于Matlab的信號處理系統(tǒng)與分析[J].通訊世界，2015（11）：61.

[3]于振江.一種基于Matlab的語音信號采集與分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2012（12）：112-114.

[4]張世弘，劉振興.基于MATLAB-GUI的信號采集與分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓，2015（21）：113-117.

胡明華：1996年11月27，男，漢族，山東省沂南縣孫祖鎮(zhèn)孫祖二組， 東北林業(yè)大學(xué)，學(xué)生，信號處理方向

Signal Processing System and Analysis based on Matlab

Hu Minghua1,Li Qingyong1,Yuan Yu2
（1.Northeast Forestry University Harbin zip code,150036; 2.University of Finance and economics Ji'nan zip code,250014)

After the development of information technology to a certain stage,the Matlab signal processing system has been widely used in modern times,which helps us dealing with many signal processing problems.By using the Matlab signal processing system to deal with traditional signal processing problems will improve the efficiency and reliability of signal processing.This paper will analysis the Matlab signal processing problems,focus on the characteristics of Matlab and the signal processing system is studied.

signal processing;Matlab;filter processing