基于MATLAB的信号与系统软件实验平台
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目录中文摘要 (i)英文摘要 ................................................................................................................................ I V 1 绪论 . (1)1.1 问题提出及研究意义 (1)1.2 设计的基本内容 (1)2 系统设计工具简介 (2)2.1 MATLAB概述 (2)2.2 图形用户界面(GUI)设计 (3)2.2.1 创建GUI的步骤 (3)2.2.2 GUI编程 (7)2.2.3 GUI的设计流程和设计原则 (8)2.2.4 控件的使用 (9)3 系统总体设计思路 (10)3.1 系统总体设计的步骤 (10)3.2 系统总体设计的结构 (10)4 系统图形用户界面设计 (13)4.1 图形用户界面外观设计 (13)4.1.1 控件对象 (13)4.1.2 控件属性的设置 (14)4.1.3 窗口属性的设置 (15)4.1.4 菜单的设计 (16)4.2 图形用户界面控件编程 (16)4.2.1 输入函数 (17)4.2.2 输出函数 (18)4.2.3 回调函数 (18)5 系统用户界面的实现 (18)5.1 引导模块 (19)5.1.1 回调函数的编写 (19)5.1.2 界面功能 (20)5.2系统说明模块 (20)5.3 主界面模块 (21)5.3.1 回调函数的编写 (21)5.3.2 界面功能 (21)5.4 基本信号的产生模块 (22)5.4.1 回调函数编写的基本原理 (22)5.4.2 界面功能 (24)5.4.3 界面使用演示 (25)5.5 序列基本计算模块 (25)5.5.1 回调函数编写的基本原理 (25)5.5.2 界面功能 (26)5.5.3 界面使用演示 (27)5.6 数据采集模块 (27)5.6.1 回调函数编写的基本原理 (27)5.6.2 界面功能 (28)5.6.3 界面使用演示 (29)5.7 卷积模块 (30)5.7.1 回调函数编写的基本原理 (30)5.7.2 界面功能 (30)5.7.3 界面使用演示 (30)5.8 傅里叶变换模块 (32)5.8.1 回调函数编写的基本原理 (32)5.8.2 界面功能 (32)5.8.3 界面使用演示 (33)5.9 Z变换模块 (35)5.9.1 回调函数编写的基本原理 (35)5.9.2 界面功能 (36)5.9.3 界面使用演示 (37)5.10 滤波器设计模块 (40)5.10.1 回调函数编写的基本原理 (41)5.10.2 界面功能 (43)5.10.3 界面使用演示 (43)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
基于MATLAB的模拟信号数字化系统的研究与仿真摘要本文研究的主要内容是《通信原理》仿真实验平台的设计与实现---模拟信号数字化Matlab软件仿真。
若信源输出的是模拟信号,如电话传送的话音信号,模拟摄像机输出的图像信号等,若使其在数字信道中传输,必须在发送端将模拟信号转换成数字信号,即进行A/D变换,在接收端则要进行D/A变换。
模拟信号数字化由抽样、量化、编码三部分组成。
由于数字信号的传送具有稳定性好,可靠性高,方便传送和传送等诸多优点,使得被广泛应用到各种技术中。
不仅如此,Matlab仿真软件是常用的工具之一,可用于通信系统的设计和仿真。
在科研教学方面发挥着重要的作用。
Matlab有诸多优点,编程简单、操作容易、处理数据迅速等。
本文主要阐述的是模拟信号数字化的理论基础和实现方法。
利用Matlab提供的可视化工具建立了数字化系统的仿真模型,详细讲述了抽样、量化、编码的设计,并指出了在仿真建模中要注意的问题。
在给定的仿真条件下,运行了仿真程序,得到了预期的仿真结果。
关键词:Matlab、模拟信号数字化、仿真绪论1837年,莫尔斯完成了电报系统,此系统于1844年在华盛顿和巴尔迪摩尔之间试运营,这可认为是电信或者远程通信,也就是数字通信的开始。
数字化可从脉冲编码调制开始说起。
1937年里夫提出用脉冲编码调制对语声信号编码,这种方法优点很多。
例如易于加密,不像模拟传输那样有噪声积累等。
但在当代代价太大,无法实用化;在第二次世界大战期间,美军曾开发并使用24路PCM系统,取得优良的保密效果。
但在商业上应用还要等到20世纪70年代。
才能取代当时普遍采用的载波系统。
我国70代初期决定采用30路的一次群标准,80年代初步引入商用,并开始了通信数字化的方向。
数字化的另一个动向是计算机通信的发展。
随着计算机能力的强大,并日益被利用,计算机之间的信息共享成为进一步扩大其效能的必需。
60年代对此进行了很多研究,其结果表现在1972年投入使用的阿巴网。
基于Matlab的信号与系统综合实验系统研发作者:张小凤, 金永幸, 马珊, 田甜, 刘晨鸽,刘杭州来源:《现代电子技术》2011年第20期摘要:为了改进《信号与系统》课程的教学方法,克服硬件实验系统的局限性,利用Matlab图形用户界面(GUI)开发了信号与系统课程综合实验系统。
该系统围绕信号处理中的典型问题进行实验建模和仿真,整个系统由实验主界面和单个实验界面组成,每个实验界面可以由用户自行设置和修改实验参数,实现实验结果的动态显示。
通过仿真实验,能够促进学生的感性认识,帮助学生对课程所学理论知识和抽象概念的理解,有效提高信号与系统实验教学效果。
同时,该实验系统可以弥补实验设备相对不足的缺陷,成为目前基于硬件实验系统的有效补充。
关键词:信号与系统课程; Matlab; GUI;综合实验中图分类号:TN911.7-34 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2011)20-0024-03Integrated Experiment System for Signal and System Based on MatlabZHANG Xiao-feng, JIN Yong-xing, MA Shan, TIAN Tian, LIU Chen-ge, LIU Hang-zhou(College of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)Abstract: In order to improve the teaching method of the Signals and Systems course, and overcome the limitation of hardware experiment, an integrated experiments system of Signals and Systems course based on MATLAB graphic users' interface is designed. The experiment simulation and modeling are performed by thinking about the typical problems in the Signal and System course. The system is composed of the main menu and the subset experimental menus. Users can set and change the parameters of the experimental menu. The experimental results can be displayed immediately at the screen. The system can help the students obtain the perceptual knowledge and understand the theory and concepts, and improve the teaching effects very much. Moreover, the system remedied the insufficient of the experimental equipments. It will become a supplement for the hardware experimental system.Keywords: Signal and System course; Matlab; GUI; integrated experimental system基金项目:中央高校基本科研业务费专项基金资助(GK200902056);陕西师范大学大学生创新性实验计划项目(CX10021)0 引言《信号与系统》是电子信息类本科生必修的一门专业基础课[1-2]。
基于MATLAB的信号与系统实验教程第一部分 MATLAB基础第1章 MATLAB环境1.1 MATLAB界面图1.1 MATLAB主界面图1.2 Workspace图1.3 MATLAB.m文件编辑窗口界面1.2 文件类型图1.4 设置路径图1.5 例1-1运行结果1.3 系统和程序控制指令1.4 练习第2章 数据类型与数学运算2.1 数值、变量和表达式2.1.1 数值的记述2.1.2 变量命名规则2.1.3 运算符和表达式2.2 数组、矩阵及其运算2.2.1 复数和复数矩阵2.2.2 数组和矩阵的运算2.2.3 特殊矩阵(Specialized matrices)2.3 关系和逻辑运算2.4 练习第3章 数值计算与符号计算3.1 线性代数与矩阵分析3.1.1 线性代数3.1.2 特征值分解3.1.3 奇异值分解3.1.4 矩阵函数3.2 线性方程组求解3.2.1 确定性线性方程组求解3.2.2 线性最小二乘问题的方程求解3.3 数据分析函数图3.1 例3-4运行结果3.4 符号计算图3.2 数值型与符号型数据转换关系3.5 练习第4章 绘图4.1 基本绘图指令4.1.1 plot的基本调用格式图4.1 例4-1运行结果4.1.2 stem: 离散数据绘制(火柴杆图)图4.2 例4-2运行结果4.1.3 polar: 极坐标图图4.3 例4-3运行结果4.2 各种图形标记、控制指令图4.4 例4-4运行结果4.2.1 图的创建与控制4.2.2 轴的产生与控制4.2.3 分格线(grid)、坐标框(box)、图保持(hold)4.2.4 图形标志4.3 其他常用绘图指令4.3.1 其他类型图的绘制图4.5 例4-5运行结果图4.6 例4-6运行结果简易绘图指令图4.7 例4-7运行结果4.4 练习第5章 SIMULINK5.1 SIMULINK的基本使用方法图5.1 Simulink Library Browser窗口图5.2 Pulse Generator模块的参数设置5.2 SIMULINK模型概念及基本模块介绍图5.4 SIMULINK模型的一般结构5.2.1 常用的sources——信号源模块5.2.2 常用的sinks——信号显示与输出模块图5.5 示波器纵坐标设置对话框图5.6 示波器属性对话框5.2.3 math operations——数学运算单元模块5.2.4 continuous——连续系统模块5.2.5 discrete——离散系统模块5.3 SIMULINK模型的仿真5.3.1 仿真参数设置图5.7 仿真设置对话框5.3.2 建立子系统图5.8 例5-2的SIMULINK模型图5.9 例5-2的子系统模型图5.10 例5-2仿真输出波形5.4 练习第6章 M函数和工具箱6.1 M函数6.2 工具箱图6.1 演示程序中的工具箱(Toolbox)使用帮助6.3 练习第7章 MATLAB实用技术遴选7.1 图形用户界面设计7.1.1 设计原则与设计步骤7.1.2 界面与控件介绍图7.1 标准菜单样式7.1.3 GUI实例分析。
基于MATLAB的信号与系统仿真实验毕业设计信号与系统是电子信息类专业的一门重要课程,它是其他课程的基础和前提。
为了更好地理解信号与系统的理论知识,掌握信号的分析和处理方法,实验仿真是非常重要的手段之一、MATLAB作为一款强大的数学软件,被广泛应用于信号与系统的实验仿真中。
本文将基于MATLAB,介绍一个基于信号与系统的仿真实验的毕业设计。
该设计主要包括以下几个方面的内容:实验目的、实验原理、实验步骤和实验结果及分析。
实验目的:本次实验的主要目的是通过MATLAB软件,实现信号与系统的仿真分析,掌握信号与系统的基本概念和分析方法,培养学生对信号与系统的实际应用能力。
实验原理:本实验主要涉及信号的生成与采样、信号的查表和存储、信号的线性时不变系统等方面的内容。
通过对不同种类的信号进行分析,可以更好地理解信号的特性,并通过系统的分析,了解线性时不变系统对信号的作用及特性。
实验步骤:1.信号的生成与采样:在MATLAB中,通过给定信号的频率、振幅及采样率等参数,利用正弦函数或方波函数生成模拟信号,并对信号进行采样。
2.信号的查表和存储:将生成的信号通过查表和存储的方式保存为数据文件,并通过MATLAB读取这些数据文件,进行后续的处理和分析。
3.信号的线性时不变系统:通过设计不同的线性时不变系统,如低通滤波器或高通滤波器等,对信号进行滤波处理。
可以分析系统的频率响应、幅频响应等参数,并观察滤波后信号的变化。
实验结果及分析:通过对生成的信号进行采样、查表和存储,并对信号进行线性时不变系统的处理,在MATLAB中可以得到相应的结果。
根据实验结果,可以对信号的特性进行分析,比较不同信号和系统对信号的影响,进一步了解信号与系统的相关知识。
综上所述,本次基于MATLAB的信号与系统仿真实验毕业设计主要是通过对信号的生成、采样、查表和存储以及对信号进行线性时不变系统的处理,来掌握信号与系统的分析方法和应用能力。
通过实验结果的分析,可以进一步理解信号与系统的概念和特性,提高对信号与系统的理解和应用能力。