虚拟数字信号处理仪及相关技术研究

卢锦涛　顾淳　罗杨川云

摘要：随着信息技术与计算机网络技术的发展，虚拟数字处理仪的应用越来越频繁，在科研发展和工程技术等方面发挥着重要的作用。按照有关的计算方法及数字信号处理理论，在虚拟仪器软件工具的基础上，可以将界面更好、功能更加完备的设备仪器研发出来，更好的满足相应的需求。对此，文章通过下文对虚拟数字信号处理仪的相关技术内容进行了论述，从而为有关单位及工作人员在实际工作中提供一定的帮助作用。

关键词：虚拟数字 信号处理仪 相关技术

中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0000-00

1 仪器的相关分析与阐述

本文在研究的过程中，是在VC++为平台基础上完成的虚拟数字信号处理仪设计的，在分析数字信号时，应该充分的应用Matlab工具箱函数，其基本主要包括这样几个方面：

（1）确保Matlab同VC++可以有效的对接到一起。对现代化技术要充分的进行应用，将现阶段最新开发出的工具充分的应用到微型计算机上，确保Matlab和VC++能够有效的融合到一起。

（2）使数字信号的基本处理功能成为现实。通过VC++对Matlab函数进行调用，从而发挥出分析倒频域、分析频域、绘制幅频曲线、设计数字滤波器的功能。

（3）除了要将数字信号的基本分析功能发挥出来之外，将分析处理功能还应该增加上去；主要包括：首先，在设计和应用滤波器的时候，将阶跃响应图、零极点图和脉冲响应图增设进去；其次，将快速傅立叶变化、希尔伯特变化和离散余弦变化等方法增设进去；再次，在设计波形发生器时，不但要将典型型号的类型增设进去，还应该将自普分析和自相关分析增设进去，鉴定和检验分析采样得到的信号类型。

2 相关技术分析

2.1 选择合适的编程语言

可以选择VC+作为虚拟数字信号处理仪系统的编程语言，采集数据、交互界面是其主要目的。Marlab作为VC++的合作对象，其工具箱一般都非常的强大，能够快捷准确的绘制出数据图，然而它有相应的不足之处，程序执行率较低，主要是由于以解释的方式控制其计算机语言，因此，为了确保VC++可以有效的调控Matlab，所以需要分工明确，由Matlab处理较为复杂的数字信号，在进行采样、普通分析和界面分析时由VC++来完成。按照这种做法，不但可以正确快速的完成部分计算，还可以将系统的安全性与稳定性提升，确保彼此间能够互相补充。

2.2 Matlab和VC++联合处理信息

将二者结合起来处理信息时可以按照这样的步骤去做：在运行系统时，VC++将有关的数据信息和命令传递给matlab引擎，这样Matlab与VC++的联系由Matlab引擎来实现，进而有效的处理其中的数据信号。例如功率谱分析时，可以按照这样的方式去做：在采集采样点数据和采样频率时，可以应用VC++来完成，将Matlab利用engOpen函数打开，联接其matlab，对于所采集到的数据通过mxCreatDouble来完成，在对这一步进行命名时可以应用到mxCreat来完成。

2.3 采样信息及分析领域

在采集与分析相应数据时，应该根据数字信号计算方法及数字信号处理理论绘制图形和计算分析，例如功率谱图形和流程等，在通过系统完成相应的功率谱研究时有着这样几个优点：首先，能够有效的观测功率谱的宏观分布情况；其次，将所需要的部分可以局部放大，将任意一个频率点处的功率谱值能够清晰的读出来；再次，有特殊的极值点记号，可以有效获取到。同时，对比一些硬件的功率谱图时能够发现，谱峰一般会出现在100赫兹点处。并且存在160dB的峰值；然而，系统VC会将双边的功率谱图绘制出来，这样会在99.80处控制谱峰位置，数值会控制在81.87dB，实际上，很难获得准确的数值，多少会存在一些偏差，然而，在许可的范围内，这种分析结果仍然是可以得到肯定和认可的。

2.4 设计模块

主要从这样几个模块出发进行系统的功能划分：①典型信号及自相关分析和自谱分析及典型信号；②采集信息；③设计与应用滤波器；设计FIR数字滤波器与设计IIR数字滤波器；④分析信号时域。这种分析主要包括负相关分析和自相关分析；⑤分析信号频域。分析随机信号功率谱和典型周期信号频道两个方面。⑥分析信号侧频域，这其中主要包括：复倒谱分析、复倒谱反变化和实倒谱分析三个方面。其中主要是根据VC++嵌套汇编语言确保信息采样模块完成相应处理的。在设计数字滤波器时，主要是通过Matlab函数完成的带通、带阻和低通滤波器操控的，并且，应该确保在Matlab的工作区域当中控制所涉及到的滤波器。在应用这些滤波器时，需要合理的选择型号类型。在通过传统信号的特征，将合适的滤波器从工作区中选择出来，之后通过滤波器滤波处理原信号。

3 结语

综上，文章利用上文主要对虚拟数字信号处理仪的系统构成、主要工作方向和所应用时所需要注意的关键技术进行了分析。在进行相关分析的过程中，同有关运算原理和数字信号处理理论有机的结合在了一起，这样才可以将科学、合理的虚拟数字信号处理仪制作出来。近年来，在科技推动下，将进一步完善虚拟数字信号处理仪系统，从而将系统的手段为有关信号的采集和分析提供出来。总的来讲，对于这方面的研究必将成为一个重要的方向。

参考文献

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