需求描述

如何用MATLAB编写滤波器？多种滤波器如何生成一个dll？多个返回值应如何处理？

关键词

MATLAB,C#,混合编程,滤波器

软件版本：MATLABa(64bits)，VisualStudio(bits)，.NET4.0

应用详述

第一步：编写M函数：

做一个简单的MATLAB算法的封装，先将MATLAB的Kaiser滤波器进行封装。首先在MATLAB中创建一个.m的文件，源码如下，如图1所示：

function[Y,n,Wn,beta,ftype]=Kaiser(X,f,a,dev,fs)

[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(f,a,dev,fs);

b=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta));

Y=filter(b,1,X);

end

如果我们需要生成多个函数，需要每个函数分别生成一个.m文件。

第二步:在MATLAB中使用deploytool建立混编项目

在MATLAB工作区输入命令：deploytool,然后得到下面界面，输入混编项目的名称，选择存储位置，关键的是类型那里一定要选择".NETAssembly"。如下图2所示：

选择“OK”之后，下一步MATLAB界面右侧会出现项目解决方案，需要添加类名称和M文件。这个类名称，就是编译完成之后C#项目中的类对象名称，此时，我们可以添加多个.m文件，如图3：

编译完成之后，打开“Package”选项卡，即可看到生成的dll文件。

第三步：C#中添加MATLAB的dll引用

打开VS创建一个窗体的应用程序，主要需要完成的是DLL的引用添加，将MATLAB工程(matPrj)src文件夹下的DSPMATLAB.dll和

C:\ProgramFiles\MATLAB\Ra\toolbox\dotnetbuilder\bin\win64\v2.0(前边为MATLAB的安装路径)文件夹下的MWArray.dll添加到项目引用中去，如图4所示。其中MWArray主要的作用是将MATLAB与C#中的数据进行转换交接。

同时需要添加以下的命名空间在系统中：

//用户自行添加的命名空间

usingDSPMATLAB;//这是我们自己定义的

usingMathWorks.MATLAB.NET.Arrays;//在MWArray.dll中，最常用的

usingMathWorks.MATLAB.NET.Utility;//在MWArray.dll中，最常用的

在使用过程中，我们可以这样理解，我们之前编译好的dll就是一个类，我们首先需要将这个类进行实例化，然后每一个我们编写好的.m文件都是一个方法。然后将函数进行包装，成为C#可以调用的函数：

publicstaticdouble[]Kaiser(double[]InputData,doubleFs,double[]F,double[]A,double[]Dev)

{

DSPClassDSPTask=newDSPClass();

MWNumericArrayInputDataMatlab=InputData;

MWNumericArrayFMatlab=F;

MWNumericArrayAMatlab=A;

double[]Dev2DB=newdouble[Dev.Length];

for(inti=0;iDev.Length;i++)

{

Dev2DB[i]=Math.Pow(10,Dev[i]*(-1)/20);

}

MWNumericArrayDevMatlab=Dev2DB;

MWArrayFsMatlab=Fs;

MWArray[]KaiserResult;

double[,]Result2D;

double[]Result;

KaiserResult=DSPTask.Kaiser(1,InputDataMatlab,FMatlab,AMatlab,DevMatlab,FsMatlab);

Result2D=(double[,])KaiserResult[0].ToArray();

Result=newdouble[Result2D.Length];

Buffer.BlockCopy(Result2D,0,Result,0,Result2D.Length*sizeof(double));

returnResult;

}

如果我们想读取Kaiser函数的其他返回值，比如n，我们只需做如下修改：

下面就是我们用Kaiser窗生成的低通滤波器：

注意事项

由于使用了x64的Matlab，项目属性需要设置为x64。

图7

需要在项目属性-调试中取消勾选《启用VisualStudio承载进程》，否则，VS会因尝试调试MATLAB生成的dll而报错无法运行。

图8

锐视未来，携手简仪，一起开创开源测控之路。

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