【正文】 ........................................ 29 多速率信號處理基礎 ....................................................................................................... 30 設計多帶 FIR 濾波器 ............................................................................................... 30 設 計 等 波 紋 FIR 濾波器 ........................................................................................... 32 第 6 章 總結(jié) ................................................................................................................................ 33 參考文獻 ........................................................................................................................................ 34 致謝 ................................................................................................................................................ 35 附錄 1 ： 外 文 文 獻 和 翻譯 ............................................................................................................. 36 外文原文 .................................................................................................................................. 36 外文翻譯 .................................................................................................................................. 40 附錄 2 ：程序 ................................................................................................................................. 43 華北水利水電學院畢業(yè)設計 摘要 隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號處理已成為一個極其重要 的學科和技術(shù)領(lǐng)域，在通信、語音、圖像、遙感、生物工程等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應用。 二、主要內(nèi)容 通過研究利用 MATLAB 實現(xiàn)基本序列的計算、基本信號的產(chǎn)生、離散傅里葉變換、數(shù)字濾波器設計等實驗，讓基于 MATLAB的教學實驗系統(tǒng)更具體化，充分利用 MATLAB仿真軟件以加深對課程原理和方法的理解。 三、重點研究問題 、序列的基本運算和傅里葉變換、濾波器設計等實驗； MATLAB 編輯 GUI 界面，設計出對信號的系統(tǒng)分析、離散傅里葉變換和數(shù)字濾波器等并進行仿真； 四、主要研究方法 ； MATLAB這個平臺，設計各個實驗的 GUI界面； MATLAB進行設計，調(diào)試，收集并分析數(shù)據(jù)。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。作為強大的科學計算平臺，它幾乎滿足所有的計算要求。 teaching experiment。為此，很多學校安排了實驗課程，借助一些優(yōu)良的軟件平臺（如 MATLAB等）來解決這一實際問題，幫助學生更好地理解和掌握數(shù)字信號處理中的基本理論和分析方法，激發(fā)他們的學習興趣，從而達到良好的教學效果 。隨著對仿真和程序設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。它開發(fā)了基本信號的產(chǎn)生，常用序列的計算，傅里葉變換，濾波器的設計等 MATLAB輔助分析與設計實驗。但是，它涉及的知識廣泛，包括微積分、概率論、信號與系統(tǒng)等。它被廣泛地應用于電子信息工程、通信工程、語音、圖像 、自動控制、雷達、遙感和生物工程等眾多領(lǐng)域。在高精度系統(tǒng)中，有時只能采用數(shù)字系統(tǒng)。因為數(shù)字系統(tǒng)只有兩個信號電平 “0”、 “l(fā)”，因而受周圍環(huán)境溫度以及噪聲的影響較小，而模擬系統(tǒng)，各元器件都有一定的溫度系數(shù)，且電平是連續(xù)變化的，易受溫度、噪聲、電磁感應等的影響。尤其是對于低頻信 號，例如地震波分析，需要過濾幾赫茲到幾十赫茲信號，用模擬網(wǎng)絡處理時，電感器、電容器的數(shù)值、體積和重量都非常大，性能亦不能達到要求、而數(shù)字信號處理系統(tǒng)在這個頻率處卻非常優(yōu)越。 （ 6）可獲得高性能指標。利用龐大的存儲單元，可以存儲一幀或數(shù)幀圖象信號，實現(xiàn)二維甚至多維信號的處理，包括二維或多維濾波、二維及多維譜分析等。它在數(shù)學類科技應用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。 MATLAB的特點 （ 1）友好的工作平臺和編程環(huán)境 MATLAB由一系列工具組成 。而且新版本的 MATLAB提供了完整的聯(lián)機查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。新版本的 MATLAB 語言是基于最為流行的 C＋＋語言基礎上的，因此語法特征與 C＋＋語言極為相似，而且更加簡單，更加符合科技人員對數(shù)學表達式的書寫格式。其擁有 600 多個工程中要用到的數(shù)學運算函數(shù)，可以方便的實現(xiàn)用戶所需的各種計算功能。 MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡單最基本的函 數(shù)到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復雜函數(shù)?？捎糜诳茖W計算和工程 繪圖。 （ 5）應用廣泛的模塊集合工具箱 MATLAB對許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強大的模塊集和工具箱。允許用戶編寫可以和 MATLAB 進行交互的 C 或 C++語言程序。 （ 7）應用軟件開發(fā)（包括用戶界面） 在開發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強大的圖形標注和處理功能，包括對性對起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向 Excel 和 HDF5進行連接。 GUI模塊是一個主界面，實驗主界面模塊根據(jù)數(shù)字信號處理課程的重點和難點選擇了幾個典型的實驗。在每個實驗的窗口 第 9頁 華北水利水電學院畢業(yè)設計 上又分別安放了實驗內(nèi)容和實驗結(jié)果，學生可以通過實驗主界面了解想要了解的知識，也可以通過輸入?yún)?shù)得到不同的實驗結(jié)果，即把幾個實驗放在一個界面上，這樣便于比較和分析。在設計中，各個回調(diào)函數(shù)的編寫順序則是自底向上的，即先編寫各個子界面中的回調(diào)函數(shù)下的程序，再編寫 GUI界面的回調(diào)函數(shù)下的程序。 GUI 創(chuàng)建 Matlab GUI界面通常有兩種方式：第一種，在 .m文件中動態(tài)添加，即自己編寫程序，設置 參數(shù)；第二種，使用 GUIDE幫助創(chuàng)建 GUI；在 Command 里面輸入 GUIDE 或者從菜單里面，或者從快捷按鈕均可進入 GUIDE。 （ 2） CData：在控件上顯示的真彩色圖像，使用矩陣表示。 （ 1） Enable 屬性： 表示此控件的使能狀態(tài)，設置為 on”，表示可選，為 “off”時則表示不可。當鼠標指針位于此控件上時，顯示提示信息。 （ 8）有關(guān)字體的屬性，如 FontAngle， FontName等。 （ 3） CallBack 屬性：是連接程序界面整個程序系統(tǒng)的實質(zhì)性功能的紐帶。 （ 6） Interruptible 屬性：指定當前的回調(diào)函數(shù)在執(zhí)行時是否允許中斷，去執(zhí)行其他的函數(shù)。 （ 4） Value：控件的當前值。 2． newplot函數(shù)：做好開始畫新圖形對象的準備。 6． surface函數(shù)：繪制三維曲面。 幾個實用的小函數(shù)： uigetfile 選擇文件對話框 uiputfile 保存文件對話框 uisetcolor 設置顏色對話框 fontsetcolor 設置字體對話框 msgbox 消息框 warndlg 警告框 獲取與設置對象屬性 常用函數(shù)： gcf函數(shù)：獲得當前圖形窗口的句柄 gca函數(shù)：獲得當前坐標軸的句柄 gco函數(shù)：獲得當前對象的句柄 gcbo函數(shù)：獲得當前正在執(zhí)行調(diào)用的對象的句柄 gcbf函數(shù)：獲取包括正在執(zhí)行調(diào)用的對象的圖形句柄 delete函數(shù)：刪除句柄所對應的圖形對象 findobj 函數(shù)：查找具有某種屬性的圖形對象 設置方法： （ 1） get函數(shù)返回某些對象屬性的 當前值。所以我采用 GUI界面向?qū)?GUID 進行用戶界面的設計，通過編寫 M 程序，主要是利用回調(diào)