您现在的位置: 范文先生网 >> 理工论文 >> 计算机信息技术 >> 正文

Vc 下如何利用Matlab工具箱进行数字信号处理

时间:2007-5-25栏目:计算机信息技术

摘要: 本文详述了在Vc环境下如何利用Matlab工具箱进行数字信号处理,全文以Matlab工具箱中功率谱密度分析函数为例,介绍了通过Matlab自带的引擎、Matlab自身的编译器以及利用MathTools公司的Matcom进行对工具箱函数的调用。

关键词:Matlab M-文件 引擎 编译器 Matcom Vc

Matlab的信号处理工具箱是信号算法文件的集合,它处理的基本对象是信号与系统,信号处理工具箱位于目录、Toolbox\Signal下,利用工具箱中的文件可以实现信号的变换、滤波、谱估计、滤波器设计等。在其它的环境如Vc下如果能调用Matlab工具箱中的文件,会大大地加快一些算法的实现,同时其可靠性也很高。

  1. 利用Matlab引擎

    Matlab引擎采用客户和服务器计算方式,在运用中,Vc的C语言或C 语言的程序作为前端客户机,它向Matlab引擎传递命令和数据信息,并从Matlab引擎接收数据信息,它提供了下列几个函数: engOpen, engGetArray, engPutArray, engEvaString,

    engOutputBuffer ,engClose与客户机进行交互。

    下面例程是在Vc下建一个基于对话框的应用程序,在对话框中设置一个Button控件OnMatlabEngine.,在对话框 .cpp文件中加入”engine.h” 和“math.h” 头文件,下面给出部分程序清单。

    Void CtestmatlabDlg::OnMatlabEngine(){

    Engine *ep;

    mxArray* T=NULL,*result=NULL,*mFs=NULL,*mnfft= NULL;

    double datax[1024];

    char buffer[1024];

    for(int j=0;j<1024;j )//注:如通过采集卡采集数据可将采集的数据放在datax[]数组中,此循环就不需要

    {

    double samt=(double)(1.0/1024);

    datax[j]=sin(2.0*63.0*samt*3.1415926 1.15*3.1415926);

    }

    double *pPxx,*pFxx;

    if(!(ep=engOpen(" \0"))){//打开Matlab引擎,建立与本地Matlab的连接

    fprintf(stderr,"\n Can't start MATLAB engine\n");

    exit(-1);

    }

    double Fs[1]={1024};//因为Matlab所有参与运算的参数都是矩阵的形式,因而下列几行将参数转变

    double nfft[1]={1024};//成Matlab可接受的矩阵形式。

    T=mxCreateDoubleMatrix(1,1024,mxREAL);

    mnfft=mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);

    mFs=mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);

    mxSetName(T,"T");

    mxSetName(mnfft,"mnfft");

    mxSetName(mFs,"mFs");

    memcpy((char*)mxGetPr(T),(char*)datax, 1024*sizeof(double));

    memcpy((char*)mxGetPr(mnfft),(char*)nfft, sizeof(double));

    memcpy((char*)mxGetPr(mFs),(char*)Fs,1*sizeof(double));

    engPutArray(ep,T); //将转化的参数放入引擎中,此时可在Matlab command窗口下查看此参数

    engPutArray(ep,mnfft);

    engPutArray(ep,mFs);

    engEvalString(ep,"[pxx,fo]=psd(T,mnfft,mFs);"); //利用引擎执行工具箱中文件

    engOutputBuffer(ep,buffer,512); //如只想看显示图形,可将返回参数去掉,psd无返回参数缺省情况下会自动画图形

    result=engGetArray(ep,"pxx");//取出引擎中的数据放在所指的区域中供后续处理

    pPxx=mxGetPr(result);

    result=engGetArray(ep,"fo");

    pFxx=mxGetPr(result);

    engEvalString(ep,"plot(fo,10*log10(pxx));");//利用引擎画图

    engEvalString(ep,"title('功率谱分析');");

    engEvalString(ep,"xlabel('Hz');");

    engEvalString(ep,"ylable('db');");

    mxDestroyArray(T); //释放内存

    mxDestroyArray(mFs);

    mxDestroyArray(mnfft);

    mxDestroyArray(result);

    engEvalString(ep,"close;");

    engClose(ep);

    }

    上述程序在Vc下编译需要将 libeng.dll和libmx.dll两个动态库利用以下的命令:

    lib/def:<自己的Matlab的安装路径,下同>e:\ Matlab\extern\include\*.def /machine:ix86 /out:*.lib来生成程序所需的静态连接库libeng.lib和libmx.lib,将libeng.lib和libmx.lib所在的目录加入Vc project/link/object/library modules下即可。

  2. 利用Matlab自身的编译器调用工具箱中的函数

 

Matlab的编译器可将Matlab的M文件转换为为C或C 的源代码以产生完全脱离Matlab运行环境的独立的运用程序,但Matlab本身的资料说明编译器如用来建立独立的运用程序,不能调用Matlab工具箱中的函数,这非常不利于搞一些特殊的算法。本人研究了一段时间发现,工具箱中的函数既然是M文件就一定可以用编译器来编译,以提供如Vc的调用函数,但是编译器只能编译一个独立的M文件,即这个 M文件不依赖于其他的M文件。如果M文件中又调用了其他的M文件,可将被调用的M文件拷贝到调用M文件的相应位置,作适当的改动就可以用于编译器编译。编译器不支持图形函数,所以M文件中如有图形函数需注释掉。

当Matlab的编译器mcc加入适当的参数-e(mcc –e *.*)或-p(mcc –p *.*)就可生成将输入的M文件转换为适用于特定运用的C或C 源代码。这样如果要在Vc下编译通过,还需连入以下几个库libmmfile.dll, libmatlb.dll, libmcc.dll, libmat.dll. libmx.dll. mibut.dll 以及Matlab C MATH库,建议采用前述的方法将动态连接改为静态连接。对于C/C 编译环境的设置,在Matlab command窗口下运行mex –setup 然后依提示操作,而对于C/C 连接环境的设置,运行mbuild –setup依提示操作即可。

下面给出利用编译器将Matlab工具箱中psd.m文件生成可供Vc调用的函数。

  1. 将psd.m文件拷贝一份至Matlab\bin目录下,改写相应调用的M文件如nargchk.m, hanning.m等。为生成的代码简洁,对于采集数据处理输入参数很明了的情况下可作大量的删减,最终使psd.m成为一个不依赖于其他M文

    [1] [2] 下一页

    下页更精彩:1 2 3 4 下一页