【文章內(nèi)容簡介】 tdata,han2dles)其中，Hname為控件對象的Tag(標簽)屬性值，開發(fā)者即可在該語句下編寫當前控件的回調(diào)程序，Callback是其中的一種回調(diào)方式，根據(jù)需要可選擇其他回調(diào)方式，如WindowButtonDownF,CreateF等。至此完成了主界面的設計，運行后，其中，圖形文件將保存GUI面板以及相應控件菜單設計，M文件則保存程序代碼。按照同樣的方法編制子界面，該界面內(nèi)除了包括文本框，圖軸，命令按扭外，還包括2個彈出式菜單和5個列表框2個彈出式菜單分別用來選擇擬合階數(shù)和顯著性水平，5個列表框則用來顯示回歸分析的各項結(jié)果。階數(shù)（N階濾波器，Specify Order＝N1），如果選擇Minimum Order則MATLAB根據(jù)所選擇的濾波器類型自動使用最小階數(shù)。 Frenquency Specifications選項，可以詳細定義頻帶的各參數(shù)，包括采樣頻率Fs和頻帶的截止頻率。它的具體選項由Filter Type選項和Design Method選項決定，例如Bandpass（帶通）濾波器需要定義Fstop1（下阻帶截止頻率）、Fpass1（通帶下限截止頻率）、Fpass2（通帶上限截止頻率）、Fstop2（上阻帶截止頻率），而Lowpass（低通）濾波器只需要定義FstopFpass1。采用窗函數(shù)設計濾波器時，由于過渡帶是由窗函數(shù)的類型和階數(shù)所決定的，所以只需要定義通帶截止頻率，而不必定義阻帶參數(shù)。Magnitude Specifications選項，可以定義幅值衰減的情況。例如設計帶通濾波器時，可以定義Wstop1（頻率Fstop1處的幅值衰減）、Wpass（通帶范圍內(nèi)的幅值衰減）、Wstop2（頻率Fstop2處的幅值衰減）。當采用窗函數(shù)設計時，通帶截止頻率處的幅值衰減固定為6db，所以不必定義。Window Specifications選項，當選取采用窗函數(shù)設計時，該選項可定義，它包含了各種窗函數(shù)。本文將以一個FIR 濾波器的設計為例來說明如何使用MATLAB設計數(shù)字濾波器：，對其進行跟蹤分析，要求設計一帶通數(shù)字濾波器，濾除工頻及整次諧波，以便在非常復雜的信號中分離出該注入信號。參數(shù)要求：96階FIR數(shù)字濾波器，采樣頻率1000Hz，采用Hamming窗函數(shù)設計。本例中，首先在Filter Type中選擇Bandpass（帶通濾波器）；在Design Method選項中選擇FIR Window（FIR濾波器窗函數(shù)法），接著在Window Specifications選項中選取Hamming；指定Filter Order項中的Specify Order＝95；由于采用窗函數(shù)法設計，只要給出通帶下限截止頻率Fc1和通帶上限截止頻率Fc2，選取Fc1＝70Hz，F(xiàn)c2＝84Hz。設置完以后點擊Design Filter即可得到所設計的FIR濾波器。通過菜單選項Analysis可以在特性區(qū)看到所設計濾波器的幅頻響應、相頻響應、零極點配置和濾波器系數(shù)等各種特性。［6］。在設計過程中，可以對比濾波器幅頻相頻特性和設計要求，隨時調(diào)整參數(shù)和濾波器類型，以便得到最佳效果。其它類型的FIR濾波器和IIR濾波器也都可以使用FDATool來設計。程序設計法在MATLAB中，對各種濾波器的設計都有相應的計算振幅響應的函數(shù)，可以用來做濾波器的程序設計。上例的帶通濾波器可以用程序設計：c=95。 %定義濾波器階數(shù)96階w1=2*pi*fc1/fs。w2=2*pi*fc2/fs。 %參數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬濾波器的技術(shù)指標轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器的技術(shù)指標window=hamming(c+1)。 %使用hamming窗函數(shù)h=fir1(c,[w1/pi w2/pi],window)。 %使用標準響應的加窗設計函數(shù)fir1freqz(h,1,512)。 %數(shù)字濾波器頻率響應在MATLAB環(huán)境下運行該程序即可得到濾波器幅頻相頻響應曲線和濾波器系數(shù)h。第3章 GUI界面下噪聲信號的頻譜分析與實現(xiàn)介紹了通風噪聲頻譜分析的一種簡單方法，此方法以普通聲級計為一次儀表獲得通風機空氣動力噪聲信號，用計算機進行信號采集，用數(shù)值分析軟件MATLAB進行頻譜分析。通風機噪聲是由于氣體的沖擊渦流及機械振動等原因使氣體發(fā)生振動而引起的空氣動力性噪聲，它是由呈寬頻帶的渦流噪聲和呈離散頻帶的旋轉(zhuǎn)噪聲疊加而成的。這兩種噪聲的產(chǎn)生原因不同,其控制方式也不相同。為了有效地進行通風機噪聲控制,通風機生產(chǎn)廠家或用戶經(jīng)常需要對具體的通風機進行空氣動力噪聲特性的測量和分析，特別是對風機噪聲頻譜的細致分析但是,由于專業(yè)的頻譜分析儀器價格昂貴，目前我國的一般中小型風機生產(chǎn)企業(yè)所具有的噪聲測試儀器通常是一般的聲級計，只能進行一些簡單的聲級測量和噪聲頻譜的粗略估計，還不具備對風機噪聲頻譜進行細致分析的能力。 幸運地是,隨著計算機在風機行業(yè)深入廣泛地應用和普及,用普通的個人計算機和相應的數(shù)值分析計算軟件來進行風機噪聲頻譜的詳細分析已經(jīng)變得很容易了。本文介紹了一種運用數(shù)值分析軟件MATLAB來進行通風機噪聲頻譜分析的方法。 MATLAB信號處理工具箱介紹及功能MATLAB有三十多個工具箱大致可分為兩類:功能型工具箱和領域型工具箱［7］。 功能型工具箱：主要用來擴充MATLAB的符號計算功能、圖形建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實時交互功能，能用于多種學科。 領域型工具箱：是專業(yè)性很強的。如：控制工具箱(Control Toolbox)、信號處理工具箱(Signal Processing Toolbox)等。MATLAB是美國MathWork公司推出的榮譽產(chǎn)品,它由主包!Simulink和功能各異的工具箱所組成,已廣泛應用于現(xiàn)代科學技術(shù)研究和工程設計的各個領域現(xiàn)在MATLAB已被從事科學研究!工程計算的廣大科技工作者確認為必須掌握的計算工具,是從理論通向?qū)嶋H的橋梁,也是最可信賴的科技資源之一。1)通訊工具箱功能：令提供100多個函數(shù)和150多個SIMULINK模塊用于通訊系統(tǒng)的仿真和分析可由結(jié)構(gòu)圖直接生成可應用的C語言源代碼。 2)控制系統(tǒng)工具箱功能：魯連續(xù)系統(tǒng)設計和離散系統(tǒng)設計 3)財政金融工具箱4)頻率域系統(tǒng)辨識工具箱功能：辨識具有未知延遲的連續(xù)和離散系統(tǒng) 計算幅值／相位、零點／極點的置信區(qū)間 設計周期激勵信號、最小峰值、最優(yōu)能量諾等 5)模糊邏輯工具箱功能：友好的交互設計界面，自適應神經(jīng)—模糊學習、聚類以及Sugeno推理 支持SIMULINK動態(tài)仿真 可生成C語言源代碼用于實時應用 6)高階譜分析工具箱功能：高階譜估計信號中非線性特征的檢測和刻畫延時估計，幅值和相位 重構(gòu)，陣列信號處理 7)圖像處理工具箱功能：二維濾波器設計和濾波圖像恢復增強色彩集合及形態(tài)操作圖像分析和統(tǒng)計 8)線性矩陣不等式控制工具箱 9)模型預測控制工具箱功能：建模辨識及驗證支持MISO模型和MIMO模型階躍響應和狀態(tài)空間模型 10)u分析與綜合工具箱功能：u分析與綜合 H2和H無窮大最優(yōu)綜合模型降階連續(xù)和離散系統(tǒng) 11)神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱12)優(yōu)化工具箱功能：線性規(guī)劃和二次規(guī)劃 13)偏微分方程工具箱功能：二維偏微分方程的圖形處理自適應曲面繪制。 14)魯棒控制工具箱15)信號處理工具箱功能：數(shù)字和模擬濾波器設計、應用及仿真頻譜分析和估計FFT，DCT等變換參數(shù)化模型 16)樣條工具箱 17)統(tǒng)計工具箱功能：概率分布和隨機數(shù)生成，回歸分析，主元分析，假設檢驗 18)符號數(shù)學工具箱功能：符號表達式和符號矩陣的創(chuàng)建 符號微積分、線性代數(shù)、方程求解 因式分解、展開和簡化 符號函數(shù)的二維圖形 圖形化函數(shù)計算器 19)系統(tǒng)辨識工具箱20)小波工具箱功能：基于小波的分析和綜合 圖形界面和命令行接口 連續(xù)和離散小波變換及小波包 MATLAB的信號處理工具箱是信號處理算法文件的集合,它處理的基本對象是信號和信號系統(tǒng)利用信號處理工具箱中以實現(xiàn)信號的的文件可變換!濾波!頻譜估計,濾波器設計,線性系統(tǒng)分析等功能。工具箱還可提供圖形用戶界面工具,可以交互地完成很多信號處理的功能。在通風機噪聲測試分析中利用MATLAB信號處理工具箱提供的有關功能模塊,可以很方便地對由計算機采集到的風機噪聲信號進行詳細地頻譜分析與處理。利用計算機進行風機噪聲頻譜分析的前提,是把由傳聲器收集到的噪聲的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號存入計算機,這一過程稱為噪聲信號的計算機采集。一般情況下,風機噪聲采集系統(tǒng)由傳聲器，放大器，數(shù)據(jù)采集卡和計算機等構(gòu)成傳聲器又稱麥克風，它的作用是把聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴Ｒ话阌蓚髀暺鬏敵龅碾娦盘柡芪⑷?，需?jīng)過放大器進行放大，使之成為數(shù)據(jù)采集板可以接收的電壓信號。數(shù)據(jù)采集板的作用是把模擬電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,以便于計算機進行信號的采集與處理［8］。實際上,一般風機生產(chǎn)廠家所有的ND1!ND2型精密聲級計就可以作為風機噪聲采集系統(tǒng)的傳聲器和放大器使用。在ND1!ND2型聲級計的面板上均有一/放大器輸出0插孔聲級計工作時,該插孔可輸出經(jīng)放大器放大后的噪聲交流電壓信號,供記錄儀和示波器等測量儀器使用。該輸出插孔輸出的電壓信號為4伏有效值,%,完全可以將該電壓信號接入數(shù)據(jù)采集板，利用計算機進行噪聲信號的采集與分析處理。在進行風機噪聲信號的計算機采集時,應把聲級計的/計權(quán)網(wǎng)絡0旋紐旋至/線性0位置,并調(diào)節(jié)聲級計的/輸出衰減器0和/輸入衰減器0旋鈕，使得聲級計電表指針適當偏轉(zhuǎn)(大致在中間位置)，這樣可以保證聲級計/放大器輸出0插孔的輸出信號的幅值在4伏左右。采樣是把連續(xù)時間信號變成離散時間序列的過程。根據(jù)采樣定理，為了避免混疊以便使采樣處理后的離散序列仍能準確地恢復其原信號,采樣頻率必須大于最高頻率的兩倍。實測表明,通風機的空氣動力噪聲最大頻率一般不超過10kHz,故噪聲信號的采樣頻率也應不小于2