2023年8月3日发(作者：)

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第ｌ９卷第４期　山东理工大学学报（自然科学版）　Ｖ０１．１９　Ｎｏ．４　２００５年７月　Ｊｏｕｉｎａｌ　ｏｆ　Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｓｃｉ＆Ｔｅｃｈ）　Ｊｕ１．２００５　文章编号：１６７２—６１９７（２００５）０４—００９２—０４　ＬａｂＶＩＥＷ中ＭＡＴＬＡＢ的调用　徐　明　，于业明２　（１．胜利石油管理局直属机关党委山东东营２５７０６２；　２．烟台中世天然气公司，山东烟台２６４０００）　摘要：在ＬａｂＶＩＥＷ中通过ＭＡＴＬＡＢ　Ｓｃｒｉｐｔ节点调用ＭＡＴＬＡＢ，可以补充ＬａｂＶＩＥＷ的开　发功能．结合多功能绘图、调用ＭＡＴＬＡＢ小波包工具箱中的ＷＤＥＮ（）函数对含白噪声的正　弦信号进行消噪处理的实例介绍了在ＬａｂＶＩＥＷ中调用ＭＡＴＬＡＢ的实现过程．　关键词：ＬａｂＶＩＥＷ；ＭＡＴＬＡＢ　Ｓｃｒｉｐｔ　中图分类号：ＴＰ３１　文献标识码：Ａ　Ｕｓｉｎｇ　ＭＡＴＬＡＢ　ｉｎ　ＬａｂＶＩＥＷ　ＸＵ　Ｍｉｎｇ　，ＹＵ　Ｙｅ—ｒｕｉｎｇ２　（１．Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐａｒｔｙ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ　ｏｆ　Ｓｈｅｎｇｅｉ　Ｏｉｌ　Ｆｉｅｌｄ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕｃｒａｃｙ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ　２５７０６２，Ｃｈｉｎａ；　２．ｙａｎｔａｉ　Ｚｈｏｎｇｓｈｉ　Ｎａｔｕｒａｌ　ｇａｓ　ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｙａｎｔａｉ　２６４０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｆ　ｗｅ　ｍａｋｅ　ＬａｂＶＩＥＷ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ＭＡＴＬＡＢ　ｂｙ　ｕｓｅ　ｏｆ　ＭＡＴＬＡＢ　ｃＳｒｉｐｔ　ｍｏｄｅ，ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｇｒｅａｔｌｙ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｄｏｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｕｓｅ　ＭＡＴＬＡＢ　ｉｎ　ＬａｂＶＩＥＷ　ｗｉｔｈ　ｔｗｏ　ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｐｌｏｔ　ａｎｄ　ｄｅｎｏｉｓｅ　ｔｈｅ　ｓｉｎｅ　ｓｉｇ—　ｎａｌ　ｍｉｘｅｄ　ｗｉｔｈ　ｗｈｉｔｅ　ｎｏｉｓｅ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＷＤＥＮ（）ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｗａｖｅｌｅｔ　Ｔｏｏｌｂｏｘ　ｏｆ　ＭＡＴＬＡＢ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＬａｂＶｌＥＷ；ＭＡＴＬＡＢ　Ｓｃｒｉｐｔ　１　ＬａｂＶＩＥＷ与ＭＡＴＬＡＢ简介　１．１　ＬａｂＶｌＥＷ　ＬａｂＶＩＥＷ（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｅｎｇｍｅｅｒｉｎｇ　Ｗｏｒｋ　ｂｅｎｃｈ，实验室虚拟仪器工程平台）是由　美国Ｎ　Ｉ公司（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，国家仪器公司）创立的一个功能强大而又灵活的仪器和分析软件　应用开发工具，在实验测量、工业自动化和数据分析领域有着重要作用．它是直观的前面板与流程图式　的编程方法的结合，是构建虚拟仪器的理想工具．ＬａｂＶＩＥＷ具有以下特点　ｊ：　１）图形化的仪器编程环境：它使用“所见即所得”的可视化技术建立人机界面，针对测试、测量以及　收稿日期：２００５—０２—１９　作者简介：徐明（１９７１一），男，政工师　维普资讯

第４期　徐明：ＬａｂＶＩＥＷ中ＭＡＴＬＡＢ的调用　９３　过程控制等领域．ＬａｂＶＩＥＷ提供了面板上所必需的许多显示和控制对象，如旋钮、表头、图表等．用户　还可以方便地将现有控制对象改成适合自己需要的控制对象．　２）内置的程序编译器：ＬａｂＶＩＥＷ采用编译方式运行３２位应用程序，解决了其他按解释方式工作　的图形编　陧平台速度慢的问题，其速度大体相当于编译Ｃ的速度　．　３）灵活的程序调试手段：用户可以在源代码中设置断点，单步执行源代码，在源代码的数据流上设　置探针，在程序运行中观察数据流的变化．　４）功能强大的函数库：ＬａｂＶＩＥＷ提供了大量现成函数供用户直接调用，从底层ＶＸＩ、ＧＰＩＢ、串口　及数据采集板的控制子程序到大量的仪器驱动程序，从基本的功能函数到高级分析库、涵盖了仪器设计　中几乎所需要的函数．　５）支持多种系统平台：ＬａｂＶＩＥＷ支持多种系统平台，在Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＮＴ／９５／３．１、Ｐｏｗｅｒ　Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ、　ＨＰ、ＳＵＮ　ＳＰＡＲＣ等系统平台上，ＮＩ公司都提供了相应版本的软件，并且平台之间开发的应用程序可　直接进行移值．　６）开放式的开发平台：ＬａｂＶＩＥＷ提供了ＤＬＩ　接口和ＣＩＮ接口，使用户在ＬａｂＶＩＥＷ平台上能调　用其他软件平台编译的模块，提供对ＯＬＥ的支持．　７）网络功能：ＬａｂＶＩＥｗ支持ＴＣＰ／ＩＰ、ＤＤＥ、ＩＡＣ等功能．　１．２　ＭＡ￣ＩＩ，ＡＢ　ＭＡＴＬＡＢ（ＭＡＴｒｉｘ　ＬＡＢｏｒａｔｏｒｙ，矩阵实验室）是由美国Ｍａｔｈ　Ｗｏｒｋｓ公司开发的一种功能强、效率　高、简单易学的数学软件．覆盖面包括控制、通讯、金融、图像处理、建筑、生物学等几乎所有的行业与科　学领域．所用到的技术除了经典的一些算法（如傅里叶变换等），还包括目前时兴的神经网络、小波分析、　模糊系统、混沌理论等．此外，ＭＡＴＬＡＢ语言是基于矩阵运算的语言，其函数库包含了比较齐全的矩阵　生成与运算的函数，因此编程简单．它一重要特点是拥有众多的专用工具箱，如控制系统、模糊逻辑、神　经网络、信号与系统、小波分析等．这些工具箱由各个领域的专家设计，功能强大，使用方便，能大大简化　求解的问题，它在科技应用软件中备受瞩目．因为它有可靠的数值计算和符号计算功能、强大的绘图功　能、简单易学的语言体系以及为数众多的应用工具箱，因此把ＬａｂＶＩＥＷ软件平台与ＭＡＴＬＡＢ相结合　使用，无疑将使虚拟仪器的数据处理功能更加强大．　２　ＭＡＴＬＡＢ调用的实现　２．１调用过程的实现　ＬａｂＶＩＥＷ使用ＡｃｔｉｖｅＸ技术来实现ＭＡＴＬＡＢ脚本节点．ＡｃｔｉｖｅＸ是由Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司定义的用于　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的一种对象链接与嵌入技术，它满足了网络上不同应用程序间交换信息的需求．　ＬａｂＶＩＥＷ中提供了各种与其它应用程序进行相互调用的方法，如ＡｃｔｉｖｅＸ，ＤＤＥ等事实上的标准　接口方式．虽然可以通过这些方式实现在ＬａｂＶＩＥＷ中调用ＭＡＴＬＡＢ，但是过程相对繁琐．ＮＩ公司为此　提供了一种相对容易的方式，即ＭＡＴＬＡＢ　Ｓｃｒｉｐｔ节点方式．通过这种方式，用户可以在ＬａｂＶＩＥＷ中使　用ＭＡＴＬＡＢ强大的数值运算功能．这种方式是ＬａｂＶＩＥＷ开发组推荐使用的方式．　ＭＡＴＬＡＢ　Ｓｃｒｉｐｔ节点使得用户及可以将ＭＡＴＬＡＢ程序导入到流程图中，又可以在流程图中根据　ＭＡＴＬＡＢ程序的语法编辑ＭＡＴＬＡＢ程序．选择该节点的操作为：Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ＞＞Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ＞＞Ｆｏｒ—　ｍｕｌａ　Ｐａｌｅｔｔｅ，即从框图窗口Ｆｕｎｃｔｉｏｎ选项板的Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ／Ｆｏｒｍｕｌａ子选项板上访问ＭＡＴＬＡＢ脚本节　点，在将该节点添加到流程图中后，选择对应的脚本服务器．此处选择ＭＡＴＬＡＢ　Ｓｃｒｉｐｔ．从选择菜单中　可以看出与其有关的菜单项．通过这些菜单可以将ＭＡＴＬＡＢ程序导人到该节点并且可以给节点增加　输入输出变量．添加节点后就可以按照ＭＡＴＬＡＢ的语法要求在节点中编写ＭＡＴＬＡＢ程序，完成后通　过单击Ｅｘｐｏｒｔ将程序保存到选定的目录中．如果实现已经将ＭＡＴＬＡＢ程序编好，则可以直接将起导人　到节点中，可以通过单击Ｉｍｐｏｒｔ完成导入．还可以对节点增加输入、输出变量，这些变量在程序运行时，　维普资讯

９４　山东理工大学学报（自然科学版）　２００５钲　起到在ＬａｂＶＩＥＷ和ＭＡＴＬＡＢ间传递参数的作用．ＭＡＴＬＡＢ脚本节点与与它外部ＬａｂＶＩＥＷ框图程　序靠脚本节点的输入输出来连接．可以在脚本节点的快捷菜单中选择Ａｄｄ　Ｉｎｐｕｔ／Ａｄｄ　Ｏｕｔｐｕｔ添加输入　输出．　２．２注意事项　在ＬａｂＶＩＥＷ中调用ＭＡＴＬＡＢ时有几点必须注意ｌ３　Ｊ：　１）ＬａｂＶＩＥＷ使用ＡｃｔｉｖｅＸ技术来实现ＭＡＴＬＡＢ脚本节点，因此ＭＡＴＬＡＢ脚本节点只能用于　Ｗｉｎｄｏｗｓ平台上．　２）ＭＡＴＬＡＢ　Ｓｃｒｉｐｔ节点方式要求计算机上必须安装ＭＡＴＬＡＢ　５．０及以上版本，因为执行脚本节　点时要调用ＭＡＴＬＡＢ脚本服务器．　３）因为ＬａｂＶＩＥｗ和ＭＡＴＬＡＢ是两种不同的编程语言，有各自的数据类型定义，所以结合应用时　必须注意ＭＡＴＬＡＢ脚本节点内外数据类型的匹配，否则ＬａｂＶＩＥｗ运行时将产生错误或错误的信息．　可以为解脚本点的输入输出端子从其快捷菜单上Ｃｈｏｏｓｅ　Ｄａｔａ　Ｔｙｐｅ中选择合适的数据类型＿４ｊ．　３　ＭＡＴＬＡＢ调用举例　３．１多功能绘图　在ＬａｂＶＩＥＷ的Ｃｏｎｔｒｏｌｓ选项板的子Ｇｒａｐｈ选项板下面有几个图形函数．常用的只有三个，它们可　以显示均匀采样波形（Ｗａｖｅｆｏｒｍ　Ｃｈａｒｔ、Ｗａｖｅｆｏｒｍ　Ｇｒａｐｈ）和多值函数曲线（ＸＹ　Ｇｒａｐｈ）．ＬａｂＶＩＥＷ也可　以绘制三维复杂的图形，但过程就要复杂些，且图形显示也不是很好看．ＭＡＴＬＡＢ强大的绘图功能可以　给ＬａｂＶＩＥＷ图形显示方面很好的支持和补充．ＭＡＴＬＡＢ不仅提供了通用的绘图功能，而且还提供了　特殊的绘图方法．在ＭＡＴＬＡＢ只需调用一个函数就可以轻松绘出漂亮的二维、三维曲线和复杂的空间　曲面，还可以方便的实现窗口分割以及同窗口多条曲线的绘制．一个在ＬａｂＶＩＥｗ中调用ＭＡＴＬＡＢ完　成漂亮绘图的示例如图１所示．　Ｐ０ＬＡＲ　ＢＡＩＲ　。．　ｌ　ＨＥｎＸ　２　ＰＥ＾ＫＳ　图１在Ｌａｂ－ＶＩＥＷ中调用ＭＡＴＬＡＢ绘制的图形　如图１（ｂ）所示，框力中ＭＡＴＬＡＢ　ｃｒＳｉｐｔ中添加的代码为：　１）极坐标曲线如（图１（ｂ）一１所示）：　ｚ＝０：０．０１　ｐｉ：４　ｐｉ；　Ｙ＝ｓｉｎ（ｚ／２）＋ｓｔ＂；　ｓｕｂｐｌｏｔ（２，２，１）；　ｐｏｌａｒ（ｚ，Ｙ，Ｌ’）；　维普资讯

第４期　徐明：ＬａｂｖＩＥｗ中ＭＡＴＬＡＢ的调用　９５　ｔｉｔｌｅ（’ＰＯＬＡＲ’，’ＦｏｎｔＳｉｚｅ’，１２，’ＦｏｎｔＷｅｉｇｈｔ’，’ｂｏｌｄ’，’ＦｏｎｔＮａｍｅ’，’隶书’）；　２）柱状图（图１（ｂ）一２所示）：　ｚ＝１．：１０：　ｖ＝ｒａｎｄ（１０，１）；　ｓｕｂｐｌｏｔ（２，２，２）；　ｂａｒ（工，　）；　ｔｉｔｌｅ（’ＢＡＲ’，’ＦｏｎｔＳｉｚｅ’，１２，’ＦｏｎｔＷｅｉｇｈｔ’，’ｂｏｌｄ’，’ＦｏｎｔＮａｍｅ’，’隶书’）；ａｘｉｓ（［０，ＩＩ，０，１］）；　３）螺旋线（图ｌ（ｂ）一３所示）：　．　＝０：ｐｉ／５０：１０　ｐｉ；　Ｙ＝ｓｉｎ（ｘ）；　２：－＝ｃｏｓ（ｘ）；　ｓｕｂｐｌｏｔ（２，２，３）；　ｐｌｏｔ３（Ｘ，Ｙ，ｚ）；　ｔｉｔｌｅ（’ＨＥＬＩＸ’，’ＦｏｎｔＳｉｚｅ’，１２，’ＦｏｎｔＷｅｉｇｈｔ’，’ｏｂｌｄ’，’ＦｏｎｔＮａｍｅ’，’隶书’）；　４）空间曲面（图１（ｂ）一４所示）：　ｓｕｂｐｌｏｔ（２，２，４）；　ｐｅａｋｓ（５０）；　ｔｉｔｌｅ（’ＰＥＡＫＳ’，’ＦｏｎｔＳｉｚｅ’，１２，’ＦｏｎｔＷｅｉｇｈｔ’，’ｂｏｌｄ’，’ＦｏｎｔＮａｍｅ’，’隶书’）；　３．２小波消噪　小波变换在信号消噪中的思想与傅里叶变换滤波的思想相似，只不过傅里叶变换的数字滤波是等步　长频谱滤波，而小波变换消噪则是二等分频谱滤波，只有进行小波包分解才能实现等步长频谱滤波．ＭＡＴ—　ＬＡＢ小波包工具箱（Ｗａｖｅｌｅｔ　Ｔｏｏｌｂｏｘ）提供了许多小波分析功能函数，包括消波分析中的通用函数、小波函　数、一维小波变换、二维小波变换、小波包算法以及在信号和图像的消噪与压缩、树操作应用函数、数据Ｉ／Ｏ　函数等．下面是一个调用ＭＡＴＬＡＢ小波包工具箱（ｗａ　ｖｅｌｅｔ　１　ｂｏｘ）中的ＷＤＥＮ（）函数对含白噪声的正弦　信号进行消噪处理的例子．　ＭＡＴＬＡＢ　Ｓｃｒｉｐｔ小波包工具箱中添加的代码：ｘｄ＝ｗｄｅｎ（ＸＸ，’ｈｅｕｒｓｕｒｅ’，一Ｓ，’ｏｎｅ’，Ｘ，’ｓｙｍ８’）；效果　如图２所示．　中调用ＭＡＴＬＡＢ来解决问题的发展空间很大　图２小波消噪前后效果图　参考文献：　［１］刘卫国、陈昭平．ＭＡＴＬＡＢ程序设计与应用［Ｍ］．北京：高等教育出版社．２００２．　［２］刘君华．基于ＬａｂＶＩＥＷ的虚拟仪器设计与应用［Ｍ］．北京：高等教育出版社．２００２．　［３］石博强．ＬａｂＶＩＥＷ　６．１编程技术实用教程［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００２．　［４］（美）ＲｏｂｅｒｔＨ．ＢｉｓｈｏｐＬａｂＶｌＥＷ　６．１实用教程［Ｍ］．乔瑞萍译．北京：电子工业出版社，２００２