《工程數(shù)字信號處理》PPT課件.ppt

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,數(shù)字波形分析技術,上節(jié)課主要內(nèi)容：常用的數(shù)字波生成算法,Project1:,設計一個數(shù)字信號發(fā)生器,數(shù)字波形分析技術,提交:,1.電子文件(附Matlab程序),Email:helingsong,目的：自主學習能力,資料顯示，人一生所運用知識中，學校教育僅占10%，90%的知識需要在工作中學習獲得。,數(shù)字波形分析技術,國外教育觀點:,自己美國學習感受:專業(yè)課階段，傳授知識，但不強調(diào)傳授知識的多少，而是強調(diào)學生的創(chuàng)造性素質(zhì)和能力.,數(shù)字波形分析技術,會考試不等于會學習，有知識不等于有能力。,數(shù)字波形分析技術,3、數(shù)字信號頻率和相位測量算法(參考：電氣測量),a)頻率(周期)檢測,對周期信號來說，可以用時域波形分析來確定信號的周期，也就是計算相鄰的兩個信號波峰的時間差、或過零點的時間差。,n=0ForK=3To512Ifdata(k-1)=0Anddata(k+1)0ThenIfdata(k)=0Thenti(n)=K*dtn=n+1Elsex1=k-1y1=data(k-1)x2=ky2=data(k)a=(y2-y1)/(x2-x1)b=a*x1-y1ti(n)=b/an=n+1EndIfEndIfNextT=(ti(2)-ti(1)*dtf=1.0/T,數(shù)字波形分析技術,工程實際中常用信號過零點檢測法識別周期信號周期，其計算機編程實現(xiàn)很簡單：,數(shù)字波形分析技術,應用：數(shù)字轉(zhuǎn)速表設計,數(shù)字波形分析技術,b)相位檢測,過零法:過零法即通過判斷與同頻零相位信號過零點時刻，計算其時間差，然后轉(zhuǎn)換成相應的相位差。,T=(ti(2)-ti(1)*dtf=1.0/Ttt=2*T-ti(1)*dtqq=tt*360.0/TIf(qq0)Thenqq=360+qqEndIf,數(shù)字波形分析技術,4、數(shù)字信號統(tǒng)計量估計算法(參考：測試技術),1)峰值P，雙峰值Pp-p,P1=data(0)P2=data(0)ForK=0ToNIfP1data(k)ThenP2=data(k)EndIfNextP=P1P2P=P1-P2,超門限報警,數(shù)字波形分析技術,2)均值,U=0ForK=0ToNU=U+data(k)NextU=U/N,3)均方值,E2=0ForK=0ToNE2=E2+data(k)*data(k)NextRMS=sqr(E2/N),數(shù)字波形分析技術,4)方差,V2=0ForK=0ToNV2=V2+(data(k)-U)*(data(k)-U)NextV=V2/N,U=0ForK=0ToNU=U+data(k)NextU=U/N,數(shù)字波形分析技術,信號峰值報警系統(tǒng)設計實驗：,數(shù)字波形分析技術,數(shù)字波形分析技術,4、數(shù)字信號積分與微分算法（參考：數(shù)值分析）,？PID,數(shù)字波形分析技術,1)數(shù)字微分,ForK=1ToN-1x(k)=(x(k+1)-x(k-1)/(2*dt)Next,數(shù)字波形分析技術,差分超門限報警？,數(shù)字波形分析技術,數(shù)字波形分析技術,二維差分圖象邊緣檢測,dx,dy,數(shù)字波形分析技術,圖象邊緣檢測,Sobel算子,dxf(x,y)=f(x+1,y-1)+2f(x+1,y)+f(x+1,y+1)-f(x-1,y-1)2f(x-1,y)-f(x-1,y+1);dyf(x,y)=f(x-1,y+1)+2f(x,y+1)+f(x+1,y+1)-f(x-1,y-1)-2f(x,y-1)-f(x+1,y-1);Gf(x,y)=|dxf(x,y)|+|dyf(x,y)|;,數(shù)字波形分析技術,數(shù)字波形分析技術,2)數(shù)字積分,d2(0)=0ForK=1To2046d2(k)=d2(k-1)+dt*(d1(k)+d1(k-1)/2Next,積分常數(shù)？,振動信號：加速度速度位移,數(shù)字波形分析技術,實驗：用MATLAB設計信號波形參數(shù)檢測程序。(周期、相位、有效值、峰值),數(shù)字波形分析技術,并用聲卡作為輸入，模擬聲控路燈，設計一個受聲音信號幅度控制的聲控路燈模擬實驗系統(tǒng)。拍手則燈亮，再拍手則燈滅。,數(shù)字波形分析技術,附錄：數(shù)碼攝像頭簡介,數(shù)碼攝像頭是多媒體電腦的主要部件之一，它具有動態(tài)圖象和靜態(tài)圖像捕捉功能，功能上相當于工業(yè)攝像頭+視頻采集卡。從實驗教學的角度，我們可以用數(shù)碼攝像頭構造一個簡單的圖象采集和分析系統(tǒng)，進行活動圖象檢測、圖象輪廓提取等實驗。,數(shù)字波形分析技術,數(shù)碼攝像頭的驅(qū)動,各數(shù)碼攝像頭廠家提供了低層驅(qū)動程序。微軟則提供了數(shù)字視頻處理VFW(VideoforWindows)軟件包，利用VFW提供的API可以很容器的對數(shù)碼攝像頭進行啟動、關閉、視頻捕獲、壓縮和播放等處理。為簡化編程，我們在DRVI中將VFW功能封裝為一個數(shù)碼攝像頭軟件芯片，可以直接使用。自己編程時可上網(wǎng)查找相關資料。,