第10章 信号处理的图形 用户界面工具 1-1

主要内容 本章的学习目标： 理解SPTool工具的基本内容 掌握信号浏览器的使用方法 掌握滤波器浏览器的使用方法 掌握频谱浏览器的使用方法 掌握滤波器设计的使用方法 掌握FDATool工具的使用方法 1-2

10.1 SPTool工具 MATLAB工具箱里面的函数为用户进行数字信号的处理提供了极大的方便。不仅仅如此，它还为很多重要的函数提供了更加简单、更加直观的数字信号处理方式—— 信号处理的图形用户界面工具：SPTool工具和FDATool工具。 信号处理工具箱为用户提供了一个交互式的图形用户界面工具—— SPTool，用来执行常见的信号处理任务。它是一个图形环境，为信号处理工具箱中的很多函数提供了易于使用的界面，只需要操纵鼠标就可以载入、观察、分析和打印数字信号，分析、实现和设计数字滤波器，以及进行谱分析等。 1-3

10.1 SPTool工具 10.1.1 主窗口 SPTool的主窗口，如图10-1所示。由SPTool的主窗口可以看出，SPTool有3个列表框：Signals列表框、Filters列表框和Spectra列表框，它们对应着SPTool工具中的4个功能模块。 (1) 信号浏览器：观察、分析时域信号的信息； (2) 滤波器设计器：创建任意阶数的低通、高通、带 通或带阻的FIR和IIR滤波器； (3) 滤波器观察器：分析滤波器的特性，有幅值响应、 相位响应、群延迟和脉冲响应等； (4) 谱观察器：把用各种PSD估计方法得到的频域数 据以图形的方式进行分析研究。 1-4

10.1 SPTool工具 10.1.1 主窗口 图10-1 SPTool主窗口界面 1-5

10.1 SPTool工具 10.1.2 SPTool菜单功能介绍 SPTool主窗口主要有4个菜单，即： 文件菜单(File) 编辑菜单(Edit) 窗口菜单(Window) 帮助菜单(Help) 1-6

10.1 SPTool工具 10.1.2 SPTool菜单功能介绍 图10-2 SPTool文件菜单 图10-3 SPTool编辑菜单 1-7

10.1 SPTool工具 10.1.2 SPTool菜单功能介绍 图10-4 SPTool窗口菜单 图10-5 SPTool帮助菜单 1-8

10.2 信号浏览器 10.2.1 信号浏览器的打开 在SPTool主窗口的Signals列表中选择已经载入到SPTool中的所需信号，然后单击该列表框下面相对应的View按钮，就可以进入调用该信号的信号浏览器。 图10-6信号浏览器窗口 1-9

10.2 信号浏览器 10.2.2 信号浏览器功能 信号浏览器可以实现下述功能： 查看数据信号 放大信号的局部，查看信号细节 获取信号特征量 10.2 信号浏览器 10.2.2 信号浏览器功能 信号浏览器可以实现下述功能： 查看数据信号 放大信号的局部，查看信号细节 获取信号特征量 打印信号数据 1-10

10.2 信号浏览器 10.2.2 信号浏览器功能 图10-7 File菜单 图10-8 Markers菜单 10.2 信号浏览器 10.2.2 信号浏览器功能 图10-7 File菜单 图10-8 Markers菜单 图10-9 Signals主窗口的工具栏 1-11

10.3FVTool滤波器浏览器 在SPTool主窗口的Filters列表中选择一个示例滤波器(例如LSlp)，然后单击该列表框下面相对应的View按钮，就可以调用滤波器浏览器FVTool工具来分析该滤波器的特性了。通过选择FVTool工具窗口的“Analysis”参数的不同内容项，可以查看该实例滤波器不同特性的窗口界面。 1-12

10.3FVTool滤波器浏览器 这些滤波器特性如下： 滤波器的幅值响应 滤波器的相位响应 滤波器的幅值和相位响应 滤波器的群延迟 滤波器的相位延迟 滤波器的脉冲响应 滤波器的阶跃响应 滤波器的零极点 滤波器的系数 滤波器的信息 滤波器的幅值响应估计 滤波器的噪声功率谱 1-13

10.4 频谱浏览器 10.4.1 频谱浏览器的打开 在SPTool主窗口的Spectra列表中选择一个示例信号，然后单击该列表框下面相对应的按钮，就可以打开相应的频谱浏览器窗口。 图10-10频谱浏览器窗口 1-14

10.4 频谱浏览器 10.4.2 频谱浏览器功能 频谱浏览器提供的功能如下： 查看和比较频谱图形 多种方法谱估计 修改频谱参数后再进行估计 10.4 频谱浏览器 10.4.2 频谱浏览器功能 频谱浏览器提供的功能如下： 查看和比较频谱图形 多种方法谱估计 修改频谱参数后再进行估计 输出打印频谱数据 1-15

10.5 滤波器设计器 10.5.1 滤波器设计器的打开 在SPTool主窗口的Filters列表中选择一个示例信号，然后单击该列表框下面相对应的按钮，就可以打开相应的滤波器设计器窗。 图10-11滤波器设计器窗口 1-16

10.5滤波器设计器 10.5.2 滤波器设计器功能 滤波器设计器提供的功能如下： 具有标准频率带宽结构的IIR滤波器的设计 10.5.2 滤波器设计器功能 滤波器设计器提供的功能如下： 具有标准频率带宽结构的IIR滤波器的设计 具有标准频率带宽结构的FIR滤波器的设计 零极点编辑器实现具有任意频率带宽结构的 IIR和FIR滤波器 通过调整传递函数零极点的图形位置，实现 滤波器的再设计 在滤波器幅值响应图中添加频谱 1-17

10.6 FDATool工具 10.6.1 主窗口 图10-12 FDATool主窗口界面 1-18

10.6 FDATool工具 10.6.1 FDATool工具的菜单栏 FDATool主窗口的菜单栏中共有7个菜单： File菜单 Edit菜单 Analysis菜单 Targets菜单 View菜单 Window菜单 Help菜单 1-19

10.6 FDATool工具 10.6.2 FDATool工具的工具栏 图10-13 FDATool工具栏 1-20