【正文】 ? ? 1, 00, 0nun n??? ? ?? （ 22） 與連續(xù)階躍信 號不同，在 n =0 時，單位階躍序列是有定義的。 在離散時間系統(tǒng)中，信號是用離散時間的數(shù)字序列表示的。根據(jù)這些圖形對象，可以設(shè)計出界面友好、操作方便的圖形用戶界面 [9]。 MATALB 可 以 創(chuàng) 建 圖 形用 戶 界 面 GUI ( GraphicalUser Interface) ,它是用戶和計算機(jī)之間交流的工具。 關(guān)鍵詞 數(shù)字信號處理； GUI；教學(xué)實(shí)驗；離散傅里葉 變換；數(shù)字濾波器 2 目 錄 摘要 ................................................................................................................................................. 1 第 1 章 ........................................................................................................................................... 3 設(shè)計內(nèi)容與要求 ............................................................................................................ 3 MATLAB GUI 的簡介 與特點(diǎn) .............................................................................................. 4 第 2 章 基本理論 ........................................................................................................................... 4 離散時間信號和離散時間系統(tǒng) ................................................................................ 4 離散傅里葉變換及其快速算法 ................................................................................ 5 數(shù)字濾波器的原理和設(shè)計 ........................................................................................ 6 雙音多頻信號檢測和語音濾波 ................................................................................ 7 第 3 章 系統(tǒng) GUI 界面設(shè)計與實(shí)現(xiàn) .............................................................................................. 8 概述 ................................................................................................................................... 8 創(chuàng)建 GUI.................................................................................................................. 8 寫回調(diào)函數(shù) CallBack .......................................................................................... 10 句柄圖形之間 的層次關(guān)系 ....................................................................................11 獲取與設(shè)置對象屬性 ............................................................................................11 用戶登錄界面的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ..........................................................................................11 離散時間信號與離散時間系統(tǒng)的 GUI 界 面的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ........................................ 13 離散時間信號的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ............................................................................... 14 線性卷積的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ....................................................................................... 16 離散時間系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ............................................................................... 17 離散時間信號傅里葉變換及系統(tǒng)頻率響應(yīng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ............................... 19 信號取樣的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ....................................................................................... 21 Z 的正反變換及系統(tǒng)函數(shù)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ........................................................... 23 離散傅里葉變換及其快速算法的 GUI 界面的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ........................................ 24 離散傅里葉級數(shù) (DFS)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ................................................................. 24 離散傅里葉變換 (DFT)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ................................................................ 26 循環(huán)卷積的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ....................................................................................... 28 快速傅里葉變換（ FFT） ..................................................................................... 30 信號譜分析的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ................................................................................... 31 數(shù)字濾波器的 GUI 界面的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ........................................................................ 32 巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ................................................................... 33 切比雪夫 I 型低通濾波器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ........................................................... 34 窗函數(shù)法設(shè)計 FIR 低通濾波器的設(shè)計與分析 .................................................. 35 頻率取樣法設(shè)計 FIR 低通濾波器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) .............................................. 40 雙音多頻信號檢測及語音濾波實(shí)驗的 GUI 界面的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ................................ 41 雙音多頻 (DTMF)信號檢測的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ......................................................... 41 語音濾波實(shí)驗的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) ................................................................................ 46 第 4 章 設(shè)計 總結(jié) 和心得 ............................................................................................................. 47 設(shè)計總結(jié) ........................................................................................................................ 48 設(shè)計心得 ........................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。作為強(qiáng)大的科學(xué)計 算平臺，它幾乎滿足所有的計算要求。數(shù)字信號處理的核心內(nèi)容主要是信號的獲取、傳輸和處理、識別及綜合等。信號是信息的載體，系統(tǒng)是信息處理的手段。隨著對仿真和程序設(shè)計通用性及可視化需求的日益增加， MATLAB 著重改善了圖形用戶界面的制作，極大地滿足了用戶的需求。 3 第 1 章 設(shè)計內(nèi)容與要求 本設(shè)計任務(wù)是利用 MATLAB 的圖形用戶界面設(shè)計向?qū)?GUIDE 工具箱 建立一個與本科數(shù)字信號處理理論教學(xué)相配套的實(shí)驗教學(xué)仿真平臺。 MATLAB 將所有 GUl 支持的用戶控件都集成在這個 MATLAB 將所有圖形用戶界面（ Graphical User Interface，簡稱 GUI）支持的用戶控件都集成在 GUIDE 工具箱中，并提供界面外觀、屬性和行為響 應(yīng)方式的設(shè)置方法。 在設(shè)計一個圖形用戶界面時，只需在 GUI 設(shè)計窗口左邊的控件工具欄中選擇一個 所需要的對象，以拖拽的方式在對象設(shè)計區(qū)生成該對象，其對象的創(chuàng)建方式方便、簡單。離散時間信號有一些典型常用的基本序列，即單位取樣序列 ()n? 、單位階躍序列 ()un 、矩形序列、實(shí)指數(shù)序列、復(fù)指數(shù)序列、正弦型序列。 矩形序列 ? ?NRn ? ? 1, 0 10,N nNRn ? ? ??? ?? 其 它 （ 23） N表示矩形序列的長度。各種離散時間系統(tǒng)就是把輸入序列變換成所需要的輸出序列的系統(tǒng)。 與連續(xù)時間信號的傅里葉變換定義相類似，離散時間信號 x(n)的傅里葉變換定義為： ( ) [ ( ) ] ( )j j nnX e x n x n e?? ????? ?∞ ∞F （ 28） 系統(tǒng)的單 位取樣響應(yīng) h(n)的 DTFT 為系統(tǒng)的頻率響應(yīng) ()jHe? ，即 ( ) ( )j j nnH e h n e?????? ?∞∞ （ 29） 離散時間信號常常是由連續(xù)時間信號經(jīng)周期取樣得到的。 6 一個周期為 N的周期序列 ??xn可以表示為 ? ? ? ?x n x n kN??， k為 任 意 整 數(shù) （ 212） 周期序列的離散傅里葉級數(shù)（ DFS）變換對如下： ? ? ? ? ? ? ? ?21100NN j k n knN NnnX k D F S x n x n e x n W k??????? ? ? ? ? ? ? ????? ?? ， （ 213） ? ? ? ? ? ? ? ?2110011 ,NN j k n knN Nkkx n I D F S X k X k e X k W nNN??? ?????? ? ? ? ? ? ? ??? ?? （ 214） 一個周期序列雖然是無限長的，但是只要知道它的一個周期就可知道它的整個序列。下圖 21 列出了當(dāng) N=8 時的時間抽選的 FFT 流程圖，頻率抽選的 FFT 流程圖與