《工程數(shù)字信號(hào)處理》PPT課件.ppt

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,數(shù)字波形分析技術(shù),上節(jié)課主要內(nèi)容：常用的數(shù)字波生成算法,Project1:,設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器,數(shù)字波形分析技術(shù),提交:,1.電子文件(附Matlab程序),Email:helingsong,目的：自主學(xué)習(xí)能力,資料顯示，人一生所運(yùn)用知識(shí)中，學(xué)校教育僅占10%，90%的知識(shí)需要在工作中學(xué)習(xí)獲得。,數(shù)字波形分析技術(shù),國(guó)外教育觀點(diǎn):,自己美國(guó)學(xué)習(xí)感受:專業(yè)課階段，傳授知識(shí)，但不強(qiáng)調(diào)傳授知識(shí)的多少，而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的創(chuàng)造性素質(zhì)和能力.,數(shù)字波形分析技術(shù),會(huì)考試不等于會(huì)學(xué)習(xí)，有知識(shí)不等于有能力。,數(shù)字波形分析技術(shù),3、數(shù)字信號(hào)頻率和相位測(cè)量算法(參考：電氣測(cè)量),a)頻率(周期)檢測(cè),對(duì)周期信號(hào)來(lái)說(shuō)，可以用時(shí)域波形分析來(lái)確定信號(hào)的周期，也就是計(jì)算相鄰的兩個(gè)信號(hào)波峰的時(shí)間差、或過(guò)零點(diǎn)的時(shí)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(shù),工程實(shí)際中常用信號(hào)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)法識(shí)別周期信號(hào)周期，其計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單：,數(shù)字波形分析技術(shù),應(yīng)用：數(shù)字轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì),數(shù)字波形分析技術(shù),b)相位檢測(cè),過(guò)零法:過(guò)零法即通過(guò)判斷與同頻零相位信號(hào)過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻，計(jì)算其時(shí)間差，然后轉(zhuǎn)換成相應(yīng)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(shù),4、數(shù)字信號(hào)統(tǒng)計(jì)量估計(jì)算法(參考：測(cè)試技術(shù)),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(mén)限報(bào)警,數(shù)字波形分析技術(shù),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(shù),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(shù),信號(hào)峰值報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：,數(shù)字波形分析技術(shù),數(shù)字波形分析技術(shù),4、數(shù)字信號(hào)積分與微分算法（參考：數(shù)值分析）,？PID,數(shù)字波形分析技術(shù),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(shù),差分超門(mén)限報(bào)警？,數(shù)字波形分析技術(shù),數(shù)字波形分析技術(shù),二維差分圖象邊緣檢測(cè),dx,dy,數(shù)字波形分析技術(shù),圖象邊緣檢測(cè),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(shù),數(shù)字波形分析技術(shù),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(dòng)信號(hào)：加速度速度位移,數(shù)字波形分析技術(shù),實(shí)驗(yàn)：用MATLAB設(shè)計(jì)信號(hào)波形參數(shù)檢測(cè)程序。(周期、相位、有效值、峰值),數(shù)字波形分析技術(shù),并用聲卡作為輸入，模擬聲控路燈，設(shè)計(jì)一個(gè)受聲音信號(hào)幅度控制的聲控路燈模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。拍手則燈亮，再拍手則燈滅。,數(shù)字波形分析技術(shù),附錄：數(shù)碼攝像頭簡(jiǎn)介,數(shù)碼攝像頭是多媒體電腦的主要部件之一，它具有動(dòng)態(tài)圖象和靜態(tài)圖像捕捉功能，功能上相當(dāng)于工業(yè)攝像頭+視頻采集卡。從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度，我們可以用數(shù)碼攝像頭構(gòu)造一個(gè)簡(jiǎn)單的圖象采集和分析系統(tǒng)，進(jìn)行活動(dòng)圖象檢測(cè)、圖象輪廓提取等實(shí)驗(yàn)。,數(shù)字波形分析技術(shù),數(shù)碼攝像頭的驅(qū)動(dòng),各數(shù)碼攝像頭廠家提供了低層驅(qū)動(dòng)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(duì)數(shù)碼攝像頭進(jìn)行啟動(dòng)、關(guān)閉、視頻捕獲、壓縮和播放等處理。為簡(jiǎn)化編程，我們?cè)贒RVI中將VFW功能封裝為一個(gè)數(shù)碼攝像頭軟件芯片，可以直接使用。自己編程時(shí)可上網(wǎng)查找相關(guān)資料。,