matlab数字测频算法的仿真与研究(2)
为了能够快速而且准确的辨别测出信号的频率参数，这就要求人们能够对信号进行瞬时测频。在二战晚期，瞬时测频IFM(Instantaneous Frequency Measurement)由MULLARD实验室最先开始研发。SYVACUSE研究中心、STANFORD实验室紧随其后。早期他们研究的瞬时测频技术是以波导微波元件、阴极射线显示器以及行波管共同构成。这种早期的瞬时测频设备，结构复杂体积大，只能在一些庞大的地面设备上应用。瞬时测频技术本质是把信号的频率信息转化为幅度信息来进行测量。完成由频率到幅度的转换，一般有四种经典方法：延迟线相关器瞬时测频，多信道法瞬时测频，鉴频器瞬时测频，驻波瞬时测相法瞬时测频。各类方法各有优缺点。分为模拟瞬时测频与数字瞬时测频两类。前者对测频设备的要求不高，更易于实现，但是缺点是准确度不是很高；相比前者，后者设备更为复杂，但又具有测频精度高，不容易受到环境影响等优点。而且，随着科技的突飞猛进，半导体技术、高速集成电路技术与计算机技术飞速发展，现在用电脑可以实现越来越复杂的数字算法，由此数字瞬时测频技术飞速发展，并且具有逐步取代模拟测频的趋势。
数字测频算法种类相对繁多，目前比较常用的几种数字测频算法包括直接计数法、相位推算法、频率推算法、傅里叶变换法及谱估计等。
本文主要介绍及比较各类数字测频算法的特点，分析比较几种数字测频算法包括直接计数法、相位推算法、频率推算法、傅里叶变换法及谱估计等基本原理的基础上，选取其中的某些算法，例如FFT算法，利用MATLAB进行仿真验证，分析其在含噪条件下的测频精度等指标。
1.3 Matlab介绍
Matlab是美国MathWorks公司于20世纪70年代开发的。该软件具有其他同类软件所无法比拟的算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算于一体的一种高级科学计算语言和交互式环境。该软件致力于工程运算，经过一代又一代的完善与创新，现今已经成为学术界公认的仿真运算软件，在各行各业中起着无法替代的作用。
Matlab本意为矩阵实验室（Matrix Laboratory）,是一种数学应用类软件。因此，该软件的发展与数学计算密切相关。二十世纪八十年代中期成立的Math Works公司采用C语言编写Matlab内核，Matlab从单纯的数值计算扩展为一款同时具有数据图形化功能的软件。
当今的Matlab由Matlab主程序与Simulink动态系统仿真组成，Matlab具有了更强大的功能。Matlab内核是Matlab系统的核心，里面有语言系统、开发环境、图形系统、数学函数库和应用程序接口共同构成。从本质上讲，由矩阵的存储预算为基础，所有的操作都被归结为矩阵运算。Matlab函数库基本上涵盖了所有的常用数学函数，每种数学函数同时以M函数和内部函数两种形式存在着。Matlab通过Matlab的应用程序接口与其他的如C语言和FORTRAN语言等编程语言进行数据交换，大大提高运算。
此外，Matlab的界面非常简洁，易于上手、容易操作。并且随着其版本的不断提高，内置工具箱的功能不断得到扩充和完善，其功能越来越强大。专业性工具箱是由不同的领域内的专家编写的数据库，这些数据库具有很强的专业性。Matlab由于这些工具箱的存在，被应用于科学计算的各个领域。
1.4 本文章节安排
本文主要完成各种数字算法的介绍，优缺点比较，以及对经典算法如傅里叶变换法FT（Fourier transform）和相位推算法利用Matlab进行编程仿真，以及当前流行的典型算法如短时傅里叶变换STFT（short-time Fourier transform，或 short-term Fourier transform）和WVD（Wigner-Ville分布）算法进行Matlab仿真。
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