說明
最近在學中頻信號處理的一些東西，順便用 QT 寫了一個小工具，可以顯示信號的時域波形圖、幅度譜、功率譜、二次方譜、四次方譜、八次方譜、瞬時包絡、瞬時頻率、瞬時相位、非線性瞬時相位、瞬時幅度直方圖、瞬時頻率直方圖、瞬時相位直方圖、眼圖、星座圖、語譜圖、瀑布圖，
目錄- 說明
- 1. 實作思路
- 2. 時域波形圖
- 3. 幅度譜
- 4. 功率譜
- 5. 二次方譜
- 6. 四次方譜
- 7. 八次方譜
- 8. 瞬時包絡
- 9. 瞬時頻率
- 10. 瞬時相位
- 11. 非線性瞬時相位
- 12. 瞬時幅度直方圖
- 13. 瞬時頻率直方圖
- 14. 瞬時相位直方圖
- 15. 眼圖
- 16. 星座圖
- 17. 語譜圖
- 18. 瀑布圖
1. 實作思路
工具為純 C++ 開發，包括頻譜計算以及影像可視化，這里簡述下實作思路，使用到了以下第三方庫：
- QCustomPlot 繪圖庫，
- FFTW 傅氏變換庫，
- FreeGlut 工具包，
頻譜計算部分，通過呼叫 FFTW 的 C++ 介面，同時開啟 OpenMP 多核支持，可以獲得很快的計算速度，比 MATLAB 還快，工具中的所有頻譜都是在點擊按鈕時現算的，在我的電腦上（8 核 Intel i7-6700HQ CPU @ 2.60GHz），實測對 33554432 長度（2 的 25 次方）的雙精度浮點陣列進行傅里葉變換，兩種方式的耗時如下：
- MATLAB 的
fft函式耗時 629 毫秒， - C++ 呼叫 FFTW 介面并開啟 OpenMP 多核支持，耗時 390 毫秒，
影像可視化部分，使用 QCustomPlot 完成影像繪制，并結合 FreeGlut 工具開啟 OpenGL 支持，繪圖質量及回應速度也得到了較好的提升，大資料顯示并進行互動時不會出現卡頓，為了進一步提升速度，還修改了 QCustomPlot 的部分原始碼，將資料更新介面暴露出來，使用 memcpy() 直接對原始繪圖資料所在的記憶體塊進行操作，提升資料更新的速度，主界面如下：
2. 時域波形圖
測驗信號：2FSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，信號頻率 62216 Hz 與 79992Hz，檔案大小 64 MB，波形顯示時做了貝塞爾平滑處理，
3. 幅度譜
測驗信號：2FSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，信號頻率 62216 Hz 與 79992Hz，檔案大小 64 MB，
4. 功率譜
測驗信號：2FSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，信號頻率 62216 Hz 與 79992Hz，檔案大小 64 MB，
5. 二次方譜
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，載波頻率 71104 Hz，檔案大小 64 MB，
6. 四次方譜
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，載波頻率 71104 Hz，檔案大小 64 MB，
7. 八次方譜
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，載波頻率 71104 Hz，檔案大小 64 MB，
8. 瞬時包絡
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，載波頻率 71104 Hz，檔案大小 64 MB，
9. 瞬時頻率
測驗信號：2FSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，信號頻率 62216 Hz 與 79992Hz，檔案大小 64 MB，
10. 瞬時相位
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，載波頻率 71104 Hz，檔案大小 64 MB，
11. 非線性瞬時相位
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，載波頻率 71104 Hz，檔案大小 64 MB，
12. 瞬時幅度直方圖
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，載波頻率 71104 Hz，檔案大小 64 MB，
13. 瞬時頻率直方圖
測驗信號：2FSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，信號頻率 62216 Hz 與 79992Hz，檔案大小 64 MB，
14. 瞬時相位直方圖
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，載波頻率 71104 Hz，檔案大小 64 MB，
15. 眼圖
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，基帶信號，檔案大小 64 MB，
16. 星座圖
測驗信號：8PSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，載波頻率 71104 Hz，檔案大小 64 MB，
17. 語譜圖
測驗信號：2FSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，信號頻率 62216 Hz 與 79992Hz，檔案大小 64 MB，從計算到顯示總耗時不超過 1 秒，
18. 瀑布圖
測驗信號：2FSK 調制，調制速率 8888 Baud/s，采樣率 284416 Hz，信號頻率 62216 Hz 與 79992Hz，檔案大小 64 MB，譜線為實時計算，由于 GIF 上傳大小限制為 5 MB，錄制為 GIF 時做了質量損失，
本文作者：木三百川
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