信号处理的图形用户界面工具1-1
第 10章 信号处理的图形用户界面工具信号处理的图形用户界面工具1-2
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工具的使用方法信号处理的图形用户界面工具1-3
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。
信号处理的图形用户界面工具1-4
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。
信号处理的图形用户界面工具1-5
10.1 SPTool工具
10.1.1 主窗口图 10-1 SPTool主窗口界面信号处理的图形用户界面工具1-6
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)
信号处理的图形用户界面工具1-7
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编辑菜单信号处理的图形用户界面工具1-8
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帮助菜单信号处理的图形用户界面工具1-9
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信号浏览器窗口信号处理的图形用户界面工具1-10
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
打印信号数据信号处理的图形用户界面工具1-11
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主窗口的工具栏信号处理的图形用户界面工具1-12
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 。
信号处理的图形用户界面工具1-13
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信号处理的图形用户界面工具1-14
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频谱浏览器窗口信号处理的图形用户界面工具1-15
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
输出打印频谱数据信号处理的图形用户界面工具1-16
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滤波器设计器窗口信号处理的图形用户界面工具1-17
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
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信号处理的图形用户界面工具1-18
10.6 FDATool工具
10.6.1 主窗口图 10-12 FDATool主窗口界面信号处理的图形用户界面工具1-19
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菜单信号处理的图形用户界面工具1-20
10.6 FDATool工具
10.6.2 FDATool工具的工具栏图 10-13 FDATool工具栏
第 10章 信号处理的图形用户界面工具信号处理的图形用户界面工具1-2
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工具的使用方法信号处理的图形用户界面工具1-3
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。
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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。
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10.1 SPTool工具
10.1.1 主窗口图 10-1 SPTool主窗口界面信号处理的图形用户界面工具1-6
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)
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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编辑菜单信号处理的图形用户界面工具1-8
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帮助菜单信号处理的图形用户界面工具1-9
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信号浏览器窗口信号处理的图形用户界面工具1-10
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
打印信号数据信号处理的图形用户界面工具1-11
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主窗口的工具栏信号处理的图形用户界面工具1-12
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 。
信号处理的图形用户界面工具1-13
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信号处理的图形用户界面工具1-14
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频谱浏览器窗口信号处理的图形用户界面工具1-15
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
输出打印频谱数据信号处理的图形用户界面工具1-16
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滤波器设计器窗口信号处理的图形用户界面工具1-17
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
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信号处理的图形用户界面工具1-18
10.6 FDATool工具
10.6.1 主窗口图 10-12 FDATool主窗口界面信号处理的图形用户界面工具1-19
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菜单信号处理的图形用户界面工具1-20
10.6 FDATool工具
10.6.2 FDATool工具的工具栏图 10-13 FDATool工具栏
