【文章內(nèi)容簡介】 濾波后，此時(shí)只有少許雜音，原因是低頻分量被高通濾波器衰減，而人聲部分正好是低頻部分，所以只剩下雜音，或者發(fā)出高頻雜音但人的耳朵聽不到。3）語音信號(hào)的帶通濾波運(yùn)用橢圓數(shù)字帶通濾波器函數(shù)，： 帶通濾波后波形和頻譜變化4）語音信號(hào)的帶阻濾波運(yùn)用切比雪夫—II型數(shù)字帶阻濾波器，： 帶阻濾波后波形和頻譜的變化從以上各種數(shù)字濾波器經(jīng)過濾波后得出的語音信號(hào)相比較，低通濾波后，聲音有些發(fā)悶，但是很接近原來的聲音。高通濾波后聽不到人的聲音。帶通濾波后聲音稍微有點(diǎn)像機(jī)器人小叮當(dāng)發(fā)出的聲音，帶阻濾波后，聲比較接近原來的聲。從頻譜圖中我們可以看出聲音的能量主要集中在低頻()部分。將處理后的語音信號(hào)在Matlab軟件先播放，體驗(yàn)處理后的語音信號(hào)的效果。還可以將處理后的語音信號(hào)保存在電腦上。運(yùn)行File→Save，保存處理后的語音信號(hào)。如果沒有語音信號(hào)被處理，： 保存提示界面如果語音信號(hào)被處理，運(yùn)行File→Save，： 保存界面保存后，整個(gè)操作過程就算完成。第四章 電力電子信號(hào)處理中的應(yīng)用 電力電子信號(hào)處理基礎(chǔ)“電力電子技術(shù)”是自動(dòng)化專業(yè)的一門重要的課程，也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，有大量的波形需要分析、計(jì)算。而原有的電力電了技術(shù)實(shí)驗(yàn)，大多是用實(shí)物實(shí)現(xiàn)各種變換電路功能的實(shí)驗(yàn)。 為了使同學(xué)們更加直觀地進(jìn)行圖形、波形的分析，本文采用了具有強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力、簡便的繪圖功能、可視化的仿真環(huán)境以及豐富的算法工具箱的軟件MATLAB，并以晶閘管單相全控橋式整流電路為例，對其參數(shù)進(jìn)行整定，完成了其電路仿真。最后利用VB設(shè)計(jì)了友好的用戶操作界面，并調(diào)用MATLAB，使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)完整，令用戶能夠自由使用。 本文以電阻性負(fù)載為例進(jìn)行介紹。，共用了四個(gè)晶閘管，兩個(gè)晶閘管接成共陰極，兩個(gè)品閘管接成共陽極，每一個(gè)品閘管是一個(gè)橋臂，橋式整流電路的工作特點(diǎn)是整流元件必須成對導(dǎo)通以構(gòu)成回路。下面首先分析電阻性負(fù)載的工作原理。圖 典型的單相橋式全控整流電路 工作原理①在U2正半波的(0~α)區(qū)間。晶閘管VT1,VT4承受正向電壓，但無觸發(fā)脈沖，晶閘管VT2,VT3承受反向電壓。因此在(0~α)區(qū)間，四個(gè)晶閘管都不導(dǎo)通。假設(shè)四個(gè)晶閘管的漏電阻相等，則Ut1,4=Ut2,3=1/2U2。②在U2正半波的(α~π)的區(qū)間。在ωt=α?xí)r刻，觸發(fā)晶閘管VT1, VT4使其導(dǎo)通。則負(fù)載電流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次繞組→a流通，此時(shí)負(fù)載上有電壓和電流輸出，兩者波形相位相同，且Ut1,4。此時(shí)電源電壓反向施加到晶閘管VT2, VT3上，使其承受反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài)，則Ut2,3=1/2U2。晶閘管VT1, VT4一直導(dǎo)通到ωt=π,此時(shí)因電源電壓過零，晶閘管陽極電流下降為零而關(guān)斷。③在U2:負(fù)半波的(π~π+α)區(qū)間。在(π~π+α)區(qū)間，晶閘管VT2, VT3承受正向電壓，因無觸發(fā)脈沖而處于關(guān)斷狀態(tài)，晶閘管VT1, VT4承受反向電壓也不導(dǎo)通。此時(shí)，Ut2,3=Ut1,4=1/2U2④在U2負(fù)半波的(π+α~2π)區(qū)間。在ωt=π+α?xí)r刻，觸發(fā)j晶閘管VT2, VT3使其導(dǎo)通，負(fù)載電流沿b→VT3→R→VT2→a→Tr的二次繞組→b流通，電源電壓沿正半周的方向施加到負(fù)載電阻上，負(fù)載上有電壓和電流輸出，兩者波形相位相同，此時(shí)電源電壓反向施加到晶閘管VT1,VT4上，使其承受反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài)，晶閘管VT2, VT3一直導(dǎo)通到。ωt =2π，此時(shí)電源電壓再次過零，晶閘管陽極電流也下降為零而關(guān)斷。晶閘管VT1, VT4和VT2, VT3在對應(yīng)時(shí)刻不斷地周期性交替導(dǎo)通、關(guān)斷。、伏在電壓和晶閘管端電壓的情況。盡竹整流電路的輸入電壓U2是交變的，但負(fù)載上正負(fù)兩個(gè)半波內(nèi)均有相同方向的電流流過，輸出電壓一個(gè)周期內(nèi)脈動(dòng)兩次，由于橋式整流電路在正、負(fù)半周均能工作，變壓器二次繞組在正、負(fù)半周內(nèi)均有大小相等、方向相反的電流流過，消除了變壓器的直流磁化，提高了變壓器的有效利用率。 、負(fù)載電壓和晶閘管端電壓的情況 晶閘管單相橋式全控整流電路的MATLAB仿真 單相橋式全控整流電路的建模將4個(gè)參數(shù)設(shè)置好的晶閘管連接成單相橋式全控整流電路。通過連接器B1, B2分別將晶閘管模塊按共陰極、共陽極連接，并用out1, out2將信號(hào)引出。通過連接器L1, L3分別將UA、UN相電壓引入電路中。通過信號(hào)分離器Demux將兩路脈沖信號(hào)P加到對應(yīng)的晶閘管門極上。通過選擇開關(guān)Selector將晶閘管VT1的輸出端日m的電壓Uak作為信號(hào)輸出。 根據(jù)原理圖，通過合適的連接。 各模塊的參數(shù)設(shè)置如下：同步脈沖發(fā)生器Pulse的參數(shù)設(shè)置:脈沖幅值為10V， 脈寬占整個(gè)周期的30%，相位延遲(1/50)*(60/360)=1/300 s (即α=60176。同步脈沖發(fā)生器Pulse 1的參數(shù)設(shè)置；除相位延遲為（+1/300 ) s (即α=180176。+60176。)外，其他參數(shù)與Pulse的參數(shù)設(shè)置同。兩脈沖信號(hào)相位相差180176。電壓源模塊UA參數(shù)設(shè)置為：幅值50 V；初相位0；頻率是50 Hz的正弦交流電。 單相橋式全控整流器仿真模型 單相橋式全控整流電路仿真模型 單相橋式全控整流電路的仿真 現(xiàn)在打開仿真參數(shù)窗口，選擇ode23tb算法，將相對誤差設(shè)置為1e3，仿真開始時(shí)間設(shè)置為0， s。即可得到仿真波形。 以阻感性負(fù)載為例: 將單相橋式全控整流電路仿真模型窗口中的串聯(lián)RLC元件模塊參數(shù)設(shè)置對話框打開，負(fù)載參數(shù)設(shè)置為:R=2 Ω,L= H,C=inf (即阻感性負(fù)載)，分別設(shè)置: α=30176。, α=60176。, α=90176。波形如圖4。3 VB調(diào)用MATLAB進(jìn)行仿真 用VB調(diào)用MATLAB進(jìn)行仿真，此處為點(diǎn)睛之筆。單擊“運(yùn)行結(jié)果”按鈕，將在VB提供的友好界面中將MATLAB運(yùn)行后的波形載入界面中，使用戶可以更加直觀地觀察波形，并進(jìn)行比較。VB調(diào)用MATLAB程序如下所示：Dim matlab As Object “定義MATLAB為一個(gè)實(shí)體”Dim result As String “定義result為字符串類型”Dim result3 As String “定義result3為字鈞一串類3Fd Setmatlab=CreateObject() “創(chuàng)建}1MATLAB應(yīng)用程序”result3=matlab. Execute (bsl) “將單相橋式個(gè)控整流電路的仿典結(jié)果賦值給result3result= （sim(‘bel’,)） “將simulink 的運(yùn)行結(jié)果賦值給result, 并運(yùn)行0. 08秒”result=matlab. Execute (plot (a, Ud)。xlabel(‘(。)’)。ylabel(39。 (Ud)39。)) “將Ud和控制角I均關(guān)系波形圖賦給result”result=matlab. Execute (print dmeta) “調(diào)用剪貼板，并將圖形放入剪貼板”. GetData() “從剪貼板中取出圖形” a) α=30176。 b)α=60176。 c) α=90176。 α=30176。，α=60176。，α=90176。仿真波形圖 根據(jù)上述現(xiàn)代教育理論的要求，本設(shè)計(jì)針對“電力電子技術(shù)”教學(xué)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)改變觸發(fā)脈沖，在不同的負(fù)載下得到的電壓、電流波形嚴(yán)重失真的特點(diǎn)，為了能更全面、精確地觀察各種變換電路的波形特點(diǎn)，利用MATLAB軟件設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)仿真電路，用來模擬晶閘管電路的運(yùn)行過程。第五章 MATLAB在其他領(lǐng)域的應(yīng)用 在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的研究對象是復(fù)雜的生理信號(hào)，處理的目的是通過濾波技術(shù)去識(shí)別和分離生理信號(hào)中的有用成份和無用成份，對其進(jìn)行定量描述，從而揭示產(chǎn)生生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的本質(zhì)，對生理信號(hào)進(jìn)行預(yù)測以得到未來可能產(chǎn)生的信號(hào)。根據(jù)所得到的結(jié)果去判斷人體生理情況，對醫(yī)生的判斷其重要的輔助作用。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理的主要內(nèi)容包括頻譜分析與數(shù)字濾波、信號(hào)的識(shí)別及信號(hào)估計(jì)等。常用的運(yùn)算有:差分方程計(jì)算、矩陣計(jì)算、離散傅里葉變換計(jì)算、功率譜密度計(jì)算、卷積和計(jì)算、相關(guān)計(jì)算、對數(shù)和指數(shù)運(yùn)算、復(fù)頻率變化及沒梳和數(shù)值變換等。很多的信號(hào)處理問題，都可以用上述運(yùn)算加上其他的基本運(yùn)算，通過適當(dāng)?shù)慕M合來實(shí)現(xiàn)。 基本序列運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理是以數(shù)字信號(hào)處理為基礎(chǔ)的離散信號(hào)及離散系統(tǒng)的研究，因此，其預(yù)算過程基本上都是卷積或者相關(guān)預(yù)算。在MATLAB中可以很容易實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)算。定義兩個(gè)信號(hào)x1=0:15。x2=[1,1,1,1,1,1,1,1]。然后定義卷積長度，k=length(xl)+length(x2)1。對x1和x2進(jìn)行傅里葉變化，yl=fft(xl,k)。y2=fft(x2,k)。，最后根據(jù)傅里葉變化的性質(zhì)求逆傅里葉變換得到卷積結(jié)果y=ifft(y1, ﹡y2)。 在頻譜分析中的應(yīng)用 原始信號(hào) 功率頻譜圖1為一段未知腦電EEG序列，利用MATLAB對其進(jìn)行功率分析。得到圖2 256點(diǎn)的譜分析結(jié)果。分析程序如下:N=256。n=0:1：N—l：y=abs(fft(a21)).2/N。stem(n,y,} ‘fill’}；原始信號(hào)經(jīng)過傅里葉變換的道奇功率譜。 客戶端回放模塊客戶端回放的功能是加人特定的組播組，從網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)接收音視頻流，并將接收到的音視頻流解碼回放?？蛻舳嘶胤挪糠种饕ㄒ曨l網(wǎng)絡(luò)接收，音視頻解碼、音視頻回放三部分組成。其中視頻網(wǎng)絡(luò)接收部分功能主要由自主開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)接收過濾器組成。視頻解碼主要由MPEC—4解碼過濾器(Xvid )構(gòu)成。視頻播放部分是回放解碼后的視頻流，主要由視頻流播放過濾器組成。 MATLAB在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)為海陸空用戶提供實(shí)時(shí)連續(xù)全天候的精確三維位置速度及時(shí)間等導(dǎo)航定位信息。目前世界上存在的兩大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，美國的GPS和俄羅斯的CLONASS系統(tǒng)。正在設(shè)計(jì)建設(shè)階段的有歐洲的Galilen系統(tǒng)和中國的COMPASS系統(tǒng)。組合導(dǎo)航解算軟件即是利用GPS、CLONASS、COMPASS三大導(dǎo)航系統(tǒng)之間的相同點(diǎn)，將三大系統(tǒng)兼容利用，充分利用多個(gè)系統(tǒng)共同的優(yōu)勢，提供高性能的導(dǎo)航定位服務(wù)。組合導(dǎo)航解算軟件主要保羅用戶面模塊、數(shù)據(jù)采集及處理模塊、導(dǎo)航結(jié)算中間件、數(shù)據(jù)分析模塊等。導(dǎo)航結(jié)算算法的實(shí)現(xiàn)采用了基于MATLAB中間件技術(shù)，通過中間件NAVCOMP將核心算法進(jìn)行封裝，并提供接口供軟件其他模塊調(diào)用。中間件NAVCOMP主要接口采用UML表示。由于在導(dǎo)航結(jié)算算法的實(shí)現(xiàn)上采用了基于MATLAB中間件技術(shù)，充分發(fā)揮了MATLAB數(shù)值計(jì)算的優(yōu)勢，極大地提高了軟件開發(fā)的效率，并使軟件具有可重用性。 MATLAB其他領(lǐng)域的應(yīng)用由于MATLAB具有高效的數(shù)值計(jì)算及符號(hào)計(jì)算功能，具有完備的圖形處理功能,實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果和編程的可視化，友好的用戶界面及接近數(shù)學(xué)表達(dá)式的自然化語言,使學(xué)者易于學(xué)習(xí)和掌握，功能豐富的應(yīng)用工具箱(如信號(hào)處理工具箱、通信工具箱等)的特點(diǎn)。 MATLAB還廣泛應(yīng)用于化工、通信、水利、熱學(xué)、軍事等等第六章 結(jié)束語 在理工科的專業(yè)應(yīng)用背景下，用MATLAB進(jìn)行相關(guān)計(jì)算與仿真編程的優(yōu)勢非常突出。MATLAB可以較好的進(jìn)行圖像灰度和語音濾波處理，以及在電力電子方面的應(yīng)用，用該軟件進(jìn)行的仿真可以得到很不錯(cuò)的效果。但這些處理結(jié)果都是采用了主觀評價(jià)，受觀察者的主觀的限制，可能所選處理方法不是最佳。如何將主觀評價(jià)與客觀評價(jià)相結(jié)合，找出一個(gè)最佳評價(jià)方法是今后工作的一個(gè)課題。由于MATLAB程序的宏大和本人能力有限，只能對其圖像工具箱中的圖像函數(shù)進(jìn)行了解和使用，未能親自編寫程序。但通過本次課程設(shè)計(jì)，自己對MATLAB設(shè)計(jì)流程有了比較深刻的體會(huì)，同時(shí)也了解了一般軟件設(shè)計(jì)的過程。在設(shè)計(jì)過程中碰到了很多的問題，通過這些問題，使自己分析問題，解決問題的能力得到了一定的提高。致謝值此本科學(xué)位論文完成之際，首先要感謝我的導(dǎo)師梁成武老師。梁老師從一開始的論文方向的選定，到最后的整篇文論的完成，都非常耐心的對我進(jìn)行指導(dǎo)。給我提供了大量數(shù)據(jù)資料和建議，告訴我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題，細(xì)心的給我指出錯(cuò)誤。他對MATLAB領(lǐng)域的專業(yè)研究和對該課題深刻的見解，使我受益匪淺。梁老師誨人不倦的工作作風(fēng)，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)風(fēng)格給我留下深刻的影響，值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)。在此，謹(jǐn)向?qū)熈撼晌淅蠋熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！參考文獻(xiàn)[1]《MATLAB實(shí)用教程》 鄭阿奇 曹戈 趙陽 電子工業(yè)出版社[2]《》 程衛(wèi)國 馮峰 姚東 徐聽 人民郵電出版社[3]《MATLAB 》 陳楊 西安電子科技大學(xué)出版社[4]《MATLAB圖像視頻處理應(yīng)用及實(shí)例》 楊高波 電子工業(yè)出版社 [5]《數(shù)字視頻圖像處理與通信》 劉富強(qiáng) 王新紅 機(jī)械工業(yè)出版社 [6] 《安防天下：智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)詳解與實(shí)踐》 西剎子 清華大學(xué)出版社 [7] 《智能視頻監(jiān)控中目標(biāo)監(jiān)測與識(shí)別》 萬衛(wèi)兵 霍宏 趙宇明 上海交通大學(xué)出版社 [8] 《數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》 劉富強(qiáng) 機(jī)械出版社