《工程数字信号处理》PPT课件.ppt

1、,数字波形分析技术,上节课主要内容：常用的数字波生成算法,Project1:,设计一个数字信号发生器,数字波形分析技术,提交:,1.电子文件(附Matlab程序),Email:,目的：自主学习能力,资料显示，人一生所运用知识中，学校教育仅占10%，90%的知识需要在工作中学习获得。,数字波形分析技术,国外教育观点:,自己美国学习感受: 专业课阶段，传授知识，但不强调传授知识的多少，而是强调学生的创造性素质和能力.,数字波形分析技术,会考试不等于会学习，有知识不等于有能力。,数字波形分析技术,3、数字信号频率和相位测量算法(参考：电气测量),a)频率(周期)检测,对周期信号来说，可以用时域波形分

2、析来确定信号的周期，也就是计算相邻的两个信号波峰的时间差、或过零点的时间差。,n=0 For K = 3 To 512 If data(k-1)=0 And data(k+1)0 Then If data(k)=0 Then ti(n)=K*dt n=n+1 Else x1=k-1 y1=data(k-1) x2=k y2=data(k) a=(y2-y1)/(x2-x1) b=a*x1-y1 ti(n)=b/a n=n+1 End If End If Next T=(ti(2)-ti(1)*dt f=1.0/T,数字波形分析技术,工程实际中常用信号过零点检测法识别周期信号周期，其计算机编程实

3、现很简单：,数字波形分析技术,应用：数字转速表设计,数字波形分析技术,b)相位检测,过零法:过零法即通过判断与同频零相位信号过零点时刻，计算其时间差，然后转换成相应的相位差。,T=(ti(2)-ti(1)*dt f=1.0/T tt=2*T-ti(1)*dt qq=tt*360.0/T If (qq0) Then qq=360+qq End If,数字波形分析技术,4、数字信号统计量估计算法(参考：测试技术),1)峰值P，双峰值Pp-p,P1=data(0) P2=data(0) For K = 0 To N If P1data(k) Then P2=data(k) End If Next P

4、=P1 P2P=P1-P2,超门限 报警,数字波形分析技术,2)均值,U=0 For K = 0 To N U=U+data(k) Next U=U/N,3)均方值,E2=0 For K = 0 To N E2=E2+data(k)*data(k) Next RMS=sqr(E2/N),数字波形分析技术,4)方差,V2=0 For K = 0 To N V2=V2+(data(k)-U)*(data(k)-U) Next V=V2/N,U=0 For K = 0 To N U=U+data(k) Next U=U/N,数字波形分析技术,信号峰值报警系统设计实验：,数字波形分析技术,数字波形分析

5、技术,4、数字信号积分与微分算法（参考：数值分析）,？ PID,数字波形分析技术,1)数字微分,For K = 1 To N-1 x(k)=( x(k+1) - x(k-1) ) / (2*dt) Next,数字波形分析技术,差分超门限报警 ？,数字波形分析技术,数字波形分析技术,二维差分图象边缘检测,dx,dy,数字波形分析技术,图象边缘检测,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(

6、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)|;,数字波形分析技术,数字波形分析技术,2)数字积分,d2(0)=0 For K = 1 To 2046 d2(k)=d2(k-1)+dt*(d1(k)+d1(k-1)/2 Next,积分常数 ？,振动信号：加速度速度位移,数字波形分析技术,实验：用MATLAB设计信号波形参数检测程序。 (周期、相位、有效值、峰值),数字波形分析技术,并用声卡作为输入，模拟声控路灯，设计一个受声音信号幅度控制的声控路灯模拟实验系统。拍手则灯亮，再拍手则灯灭。,数字波形分析技术,附录：数码摄像头简介,数码摄像头是多媒体电脑的主要部件之一，它具有动态图象和静态图像捕捉功能，功能上相当于工业摄像头+视频采集卡。从实验教学的角度，我们可以用数码摄像头构造一个简单的图象采集和分析系统，进行活动图象检测、图象轮廓提取等实验。,数字波形分析技术,数码摄像头的驱动,各数码摄像头厂家提供了低层驱动程序。 微软则提供了数字视频处理VFW(Video for Windows)软件包，