0引言目前,利用并行交替式(Parallalinterleaving)技術,超高速數字化示波器的實時采樣速率已突破了10Gsa/s。按照Nyquist定理,這種系統的實時帶寬可接近5GHz。在數字化示波器中,由實時采樣獲得的樣本數據原封不動地顯示時,因采樣理論和顯示技術等緣故,可能會產生不同形式的視覺混淆。對于數字化示波器而言,除了要求有高的實時采樣速率外,還要求有較高的波形分析細節[1]。為此需要在采集的數據樣本之間進行插值。Matlab在矩陣運算,一維、二維和三維圖形的繪制,數值擬合等方面均有極強的功能,已被廣泛運用于數字信號處理、圖像處理等領域,具有極好的可讀性和可移植性。Matlab的突出特點是簡潔,它利用豐富的函數資源,給用戶帶來最直觀、最簡潔的程序開發環境,但Matlab在用戶接口上有著交互性差的缺點。而VC++可以開發基于MFC以及基于WindowsAPI的Win32程序,其特點是代碼效率高、執行速度快,可以開發出風格多樣的操作界面,其美中不足是開發信號處理算法時代碼編寫工作量很大。因此,VC++開發工具和Matlab混合編程的信號處理系統,既利用了VC++的面向對象特性和功能強大的MFC來開發專業級的操作界面,又可以方便地使用Matlab提供的信號處理函數完成對數字信號的一維插值處理。因工程需要,文中提到的內插方法是利用Matlab的庫函數interp1()進行三次多項式插值,而不用涉及到復雜的多相濾波器[2]。該方法簡單、有效。1系統功能和程序流程當執行工程程序時啟動主對話框(見圖1),由主對話框設置鍵啟動讀取長度和內插倍數設置對話框,在讀取長度和內插倍數設置對話框中設置需要讀取的數據點長度和內插的倍數(見圖2)。然后啟動Matlab引擎程序進行后臺處理,讀取數據文件進行內插處理,并顯示相應的數據波形,最后按路徑保存處理后的文件。關閉Matlab引擎,退出Matlab程序。用戶交互界面和程序流程圖見圖3。圖1主對話框圖2讀取長度和內插倍數設置對話框圖3內插處理程序流程圖2引擎方法調用Matlab的開發環境配置和關鍵程序混合編程的開發方式采用在VC++環境下調用Matlab引擎(在VC6.0和Matlab6.5環境下)來實現。所謂Matlab引擎(MatlabEngine),是指一組Matlab提供的接口函數(EngineAPI函數),它采用客戶機/服務器計算模式,并且支持C語言。具體在C++中使用Matlab引擎來編制程序時,C++是作為客戶端出現的,即負責用戶接口和提出數據請求;而Matlab則屬于服務器端,即向客戶端提供數據服務。利用Mat-lab引擎調用工具箱中的函數可以節省大量的系統資源[3],C++客戶端通過調用Matlab引擎與Matlab服務器建立連接,從而實現動態通信[4]。混合編程編譯接口環境的配置主要有以下兩步(假設Matlab安裝在目錄C:Matlab6p5下)。1)添加Matlab引擎庫的頭文件和庫函數的路徑。在VC++6.0開發環境中,打開菜單“Tools”選取“Options…->Directories”。在“Showdirectoriesfor”選項卡選取“Includefiles”,添加“C:Matlab6p5EXTERNINCLUDE”。這是Matlab引擎庫的頭文件engine.h所在的目錄。然后在“Showdirectoriesfor”中選取“LibraryFiles”,添加“C:Matlab6p5EX-TERNLIBWIN32MICROSOFTMSVC60”,因為這些引擎庫用到的動態鏈接庫

總結

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