基于Matlab GUI的模擬帶通濾波器的設(shè)計(jì)

4.2.2 “計(jì)算”菜單下各功能回調(diào)函數(shù)的編寫

“計(jì)算”菜單下包含了“階數(shù)”、“零點(diǎn)”、“極點(diǎn)”、“增益”、“轉(zhuǎn)移函數(shù)分子系數(shù)”。其中，“轉(zhuǎn)移函數(shù)分母系數(shù)”菜單分別用來(lái)計(jì)算所設(shè)計(jì)的濾波器階數(shù)、零點(diǎn)、極點(diǎn)、增益、轉(zhuǎn)移函數(shù)分子系數(shù)、轉(zhuǎn)移函數(shù)分母系數(shù)；“階數(shù)”菜單用來(lái)計(jì)算所輸入?yún)?shù)濾波器的階數(shù)，并將它輸出到輸出參數(shù)框。在程序的設(shè)計(jì)中，首先判斷用戶所選擇濾波器的類型，然后將計(jì)算出的參數(shù)用set函數(shù)輸出到輸出文本區(qū)。因?yàn)闃O點(diǎn)、零點(diǎn)值可能為復(fù)數(shù)，而文本編輯框的數(shù)據(jù)類型為數(shù)值型，所以在輸出時(shí)，利用num2str函數(shù)將得到的值進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化，以防止出現(xiàn)復(fù)數(shù)值只能顯示出實(shí)部來(lái)。“階數(shù)”菜單程序如下：

“階數(shù)”、“零點(diǎn)”、“極點(diǎn)”、“增益”、“轉(zhuǎn)移函數(shù)分子系數(shù)”、“轉(zhuǎn)移函數(shù)分母系數(shù)”子菜單中回調(diào)函數(shù)的程序設(shè)計(jì)基本一樣，只是在輸出值時(shí)參數(shù)名稱不同。將階數(shù)子菜單程序中set語(yǔ)句的“n”換成相應(yīng)菜單對(duì)應(yīng)的變量名即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。在完成了各個(gè)控件的回調(diào)函數(shù)編寫后，對(duì)軟件的功能進(jìn)行逐一調(diào)試，以保證每項(xiàng)功能都能正確響應(yīng)用戶的操作。

4.3 代碼優(yōu)化

在調(diào)試完軟件的各項(xiàng)功能后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的軟件代碼進(jìn)行優(yōu)化。打開軟件中使用次數(shù)比較多的程序段，利用Matlab中的程序執(zhí)行耗時(shí)剖析功能函數(shù)profile指令對(duì)程序中執(zhí)行耗時(shí)情況進(jìn)行分析，之后進(jìn)行改進(jìn)，以提高執(zhí)行效率。打開設(shè)計(jì)出的軟件主程序M文件，對(duì)已經(jīng)優(yōu)化過(guò)且使用次數(shù)較多的程序段，應(yīng)另外編寫成函數(shù)形式，供需要的控件回調(diào)函數(shù)調(diào)用，在需要調(diào)用的相關(guān)控件回調(diào)函數(shù)下只需要填寫相應(yīng)的函數(shù)名稱就能實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)的功能。

對(duì)于在界面設(shè)計(jì)時(shí)沒有用到的控件，對(duì)應(yīng)生成的代碼可以直截刪去。最后在Matlab環(huán)境下，運(yùn)行該程序，即可實(shí)現(xiàn)模擬帶通濾波器的設(shè)計(jì)和性能分析。利用該軟件對(duì)模擬帶通濾波器進(jìn)行了分析，其部分結(jié)果如圖4、圖5所示。

圖4為切比雪夫2型模擬帶通濾波器的幅頻特性和極點(diǎn)分析計(jì)算結(jié)果；圖5為切比雪夫1型模擬帶通濾波器零極點(diǎn)分析計(jì)算結(jié)果。分析結(jié)果表明，該軟件有助于模擬帶通濾波器的分析設(shè)計(jì)。

5 結(jié) 語(yǔ)

該文在分析模擬濾波器設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于Matlab GUI的模擬帶通濾波器設(shè)計(jì)軟件。利用該軟件可以分析濾波器的幅頻特性、相頻特性和零，極點(diǎn)分布特性等。如何將該課題的研究與實(shí)際的模擬濾波器設(shè)計(jì)整合在一起，將是下一步面臨的重要工作。同時(shí)也可利用該設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)功能更大的濾波器分析設(shè)計(jì)軟件，使該軟件具有更大的實(shí)用價(jià)值。