【正文】 何老師是一位非常負(fù)責(zé)的老師，她經(jīng)常和我聯(lián)系指導(dǎo)我、督促我完成畢設(shè)，正是由于她悉心的指導(dǎo)與無微不至的幫助，使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的比較出色。通過對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)這個(gè)課題的開發(fā)，我們?cè)陂_發(fā)能力上有了很大的提高，自己還有很大的進(jìn)步空間。④ 零極點(diǎn)分布與沖激響應(yīng)關(guān)系的模塊當(dāng)用戶在分母多項(xiàng)式系數(shù)框里輸入8,2,3,1,5的值，在分子多項(xiàng)式系數(shù)框里輸入1,3,2的值，生成的圖形如下圖521所示： 圖521 零極點(diǎn)與沖激響應(yīng)圖當(dāng)用戶在分母多項(xiàng)式系數(shù)框里面輸入5,9，7，8的值，在分子多項(xiàng)式系數(shù)框里面輸入1,3,2的值，生成的圖形如下圖522所示：圖522 零極點(diǎn)與沖激響應(yīng)圖通過兩張圖的對(duì)比不難發(fā)現(xiàn)，輸入不同的變量值，通過代碼的計(jì)算，系統(tǒng)在圖中標(biāo)出函數(shù)的零極點(diǎn)的位置，當(dāng)極點(diǎn)在左半開平面時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)沖激響應(yīng)沒有失真，系統(tǒng)還是比較穩(wěn)定的，當(dāng)極點(diǎn)在右半開平面時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)沖激響應(yīng)失真了，系統(tǒng)不穩(wěn)定了，基本上能觀察出實(shí)驗(yàn)的需求。雙擊已經(jīng)生成的可執(zhí)行文件后出現(xiàn)主界面如圖51，可以看到此系統(tǒng)的主要模塊，在主界面里可以鏈接到其他子界面。ylabel(39。連續(xù)系統(tǒng)零極點(diǎn)圖39。 % 畫X軸hold on。需要的部分程序如下：function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)A = str2num(get(,39。axes()。ylabel(39。④抽樣定理驗(yàn)證模塊抽樣定理又稱為采樣定理，用戶在進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣頻率大于信號(hào)中最高頻率的2倍時(shí)，采樣之后的數(shù)字信號(hào)完整地保留了原來信號(hào)中所有信息，又叫做奈奎斯特定理。 plot(t,f4)。 cla。 case 2 % 畫一次諧波和三次諧波疊加圖形 axes()。)。④將五次諧波加到第三步上面，畫出結(jié)果并顯示，觀察與原周期方波信號(hào)的誤差大小。))。吉布斯當(dāng)年發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：將具有不連續(xù)點(diǎn)的周期函數(shù)進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)展開之后，選取有限項(xiàng)進(jìn)行合成。 % 畫采樣信號(hào)plot(t,ft)。\delta(t)39。 %信號(hào)時(shí)間樣本點(diǎn)向量n=length(t)。階躍信號(hào)39。單位階躍函數(shù)的表達(dá)式為，當(dāng)時(shí)，階躍信號(hào)產(chǎn)生的編寫代碼如下：function btn_Step_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to btn_Step (see GCBO)% eventdata reserved to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)axes()。String39。title(39。下面逐一介紹每個(gè)基本信號(hào)的生成過程：⒈正弦信號(hào)正弦信號(hào)的公式。 % 調(diào)用“信號(hào)合成”子界面function btn_Sample_Callback(hObject, eventdata, handles)SampleVerify。本實(shí)驗(yàn)所演示的信號(hào)與系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，都是一些基本信號(hào)的演示與驗(yàn)證，所以用戶設(shè)計(jì)的系統(tǒng)整體看起來比較簡(jiǎn)潔，主要由5個(gè)界面模塊構(gòu)成：一個(gè)主界面加4個(gè)模塊界面（基本信號(hào)產(chǎn)生模塊、周期信號(hào)的分解與合成模塊、抽樣定理的驗(yàn)證模塊、信號(hào)零極點(diǎn)分布與沖激響應(yīng)的關(guān)系模塊），用戶從主界面開始，當(dāng)需要演示某個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，點(diǎn)擊響應(yīng)的模塊按鈕進(jìn)入到子界面，輸入不同的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。⑵Enable：激活狀態(tài)。它是核心圖形對(duì)象的容器，包含了image，light，line，surface和text等核心圖形對(duì)象。其實(shí)這些CallBack函數(shù)可以看做M文件里面的子程序，里面就填寫你所期望程序做的響應(yīng)，比如畫一個(gè)圖或者計(jì)算一個(gè)式子。界面菜單：可以通過uimenu函數(shù)添加菜單。這些相應(yīng)的語句被稱為響應(yīng)。嵌入式GUI具有以下幾個(gè)基本要求：輕巧，高性能，可靠性大，占用資源少，便于移植，方便配置等特點(diǎn)。（3）繪圖功能強(qiáng)大，便于數(shù)據(jù)可視化Matlab不但能在多種不同坐標(biāo)系中繪制二維曲線，還能繪制三維曲面，體現(xiàn)了強(qiáng)大的繪圖能力。本實(shí)驗(yàn)以應(yīng)用軟件Matlab為平臺(tái),開發(fā)出可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用的,與“信號(hào)與系統(tǒng)”教學(xué)大綱相配套的教學(xué)輔助軟件。為了解決這一難題，在國內(nèi)外的信號(hào)與系統(tǒng)的教材中，都加入了Matlab的一些基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，利用實(shí)驗(yàn)來加深學(xué)生對(duì)課程的理解能力和實(shí)際動(dòng)手分析能力，起到一個(gè)一舉兩得的作用。傳統(tǒng)意義上的信號(hào)模擬是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的，對(duì)硬件要求比較高，在實(shí)驗(yàn)的過程中儀器會(huì)受到環(huán)境，儀器，和操作不當(dāng)?shù)确矫娴挠绊?，致使研究的?shù)據(jù)不完善，有時(shí)候可能會(huì)得到不準(zhǔn)確的波形，導(dǎo)致研究人員對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤研究，而且信號(hào)處理具有概念非常抽象，內(nèi)容復(fù)雜而且多變，設(shè)計(jì)要求難度普遍偏高等特點(diǎn)，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)信號(hào)系統(tǒng)時(shí)往往會(huì)感到枯燥乏味，難以溝通理解和掌握，這給老師們的教學(xué)難度帶來了極大的不便。 在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中 , 同學(xué)們對(duì)所學(xué)的書本知識(shí)會(huì)有感性的認(rèn)識(shí)和直觀的驗(yàn)證來加深對(duì)“信號(hào)與系統(tǒng)”相關(guān)知識(shí)的理解。3計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第2章 開發(fā)平臺(tái)的介紹 Matlab語言的簡(jiǎn)介Matlab語言是當(dāng)今科學(xué)界最具活力和最具影響力的軟件，它逐漸發(fā)展成為了一種高度集成的計(jì)算機(jī)語言。而學(xué)科性工具箱有很強(qiáng)的專業(yè)性，如優(yōu)化工具箱、控制工具箱、統(tǒng)計(jì)工具箱、圖像處理工具箱、通信工具箱等。因?yàn)橛脩羰浅鯇W(xué)者，對(duì)于Matlab語言還不是很了解，所以選擇第一種形式來滿足此次試驗(yàn)的要求。啟動(dòng)GUIDE用戶有兩種方法啟動(dòng)GUIDE。 回調(diào)函數(shù)當(dāng)一個(gè)圖形對(duì)象發(fā)生時(shí)，GUI傳遞要執(zhí)行的子函數(shù)到M文件下，該子函數(shù)就是所謂的回調(diào)函數(shù)（也稱為callback函數(shù)）。面板（Panel），表格（Table），坐標(biāo)軸（Axes）等13個(gè)控件，由于篇幅有限，在下面的小節(jié)中主要介紹本實(shí)驗(yàn)用到的一些控件。（Static Text）Static Text通常用于顯示其他對(duì)象的數(shù)值，狀態(tài)等情況。（Edit Text）Edit Text允許用戶修改文本內(nèi)容，用于數(shù)據(jù)的輸入與顯示。2）對(duì)主界面進(jìn)行回調(diào)函數(shù)的編寫，功能上實(shí)現(xiàn)主界面與實(shí)驗(yàn)子界面的自由切換。②基本信號(hào)產(chǎn)生模塊。))。)。grid。))+10。ylabel(39。String39。)))*pi:pi/100:3*abs(str2num(get(,39。t39。這對(duì)于理解信號(hào)合成與分解理論及信號(hào)與系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)具有研究?jī)r(jià)值。grid on。 % 讀取方波幅值T = str2num(get(,39。 plot(t,f,39。r39。)。 axis([4 4 *A *A])。標(biāo)題依舊設(shè)置成紅色，其他字體不變，子界面如下圖410所示：圖410 抽樣定理驗(yàn)證模塊由界面可以看到，原始信號(hào)的最高頻率用戶可以自己定義，體現(xiàn)了界面的友好性。進(jìn)行采樣頻率的驗(yàn)證的部分程序如下：function btn_SampleSignal_Callback(hObject, eventdata, handles)f = str2num(get(,39。t39。))。)。text(,39。可執(zhí)行文件exe可以加載到內(nèi)存中，在windows下可以直接運(yùn)行。當(dāng)輸入幅值=1，頻率==1時(shí)所形成的圖形如下圖55所示：圖55 幅值為1的正弦信號(hào)波形圖通過兩張圖的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)前者的頻率和振幅都是后者的兩倍，相位沒有發(fā)生變化，則表示波形可以正確的按照參數(shù)的變化而變化。在周期信號(hào)合成與分解的模塊當(dāng)中周期信號(hào)編寫的比較單調(diào)，用戶還可以加入三角波進(jìn)行試驗(yàn)更加完美。雖然信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基本順利完成并能夠正常運(yùn)行，但是我們所做的平臺(tái)還是一個(gè)基礎(chǔ)性的平臺(tái)，只能滿足一些基本的不太復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，所以要想成為一個(gè)大范圍內(nèi)廣泛使用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，我們還需要投入更大的人力財(cái)力，引進(jìn)更多的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的完善。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 羅華飛. 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ACC39。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我們對(duì)自己有了更加理性的認(rèn)識(shí)，我們的軟件的思想是有限的，軟件需求的能力也是有限的，不能很好地滿足所有的需求，盡管如此，我們的編程能力和系統(tǒng)規(guī)劃能力都有了一個(gè)提高。通過測(cè)試，本系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，能基本滿足實(shí)驗(yàn)的需求。則表示波形可以正確的按照參數(shù)的變化而變化。29計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第5章 系統(tǒng)測(cè)試經(jīng)過了一個(gè)多月的程序編寫與運(yùn)行修改系統(tǒng)，按照要求完成了界面的開發(fā)運(yùn)行工作，本文最開始也介紹了這個(gè)仿真平臺(tái)的好處，畢竟實(shí)驗(yàn)儀器存在硬件上的問題，可能給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)帶來不準(zhǔn)確，造成對(duì)課題的誤解。cla。axis([x x y y])。 %確定縱坐標(biāo)范圍x = x + 。系統(tǒng)的穩(wěn)定性由極點(diǎn)在s平面上的分布決定的，極點(diǎn)在s左邊開平面，系統(tǒng)是穩(wěn)定的，極點(diǎn)在s右半開平面或者在虛軸上有重極點(diǎn)，系統(tǒng)則不穩(wěn)定，而零點(diǎn)不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 % 讀取采樣頻率n1 = 2*fs/f+1。 % 畫原始信號(hào)波形，畫兩個(gè)周期的波形t = 0 : 1/1000/f : 2/f。f(t)39。 ylabel(39。)。t39。 % 一次諧波 f2=A*4*sin(2*t*pi/T)/pi+A*4*sin(6*t*pi/T)/(pi*3)。)。 % 原始方波A = str2num(get(,39。按照三角形式的傅里葉級(jí)數(shù)理論，滿足一定關(guān)系的直流信號(hào)和無窮多項(xiàng)的正弦信號(hào)能逼近原來的信號(hào)，即一個(gè)信號(hào)可以分解成一個(gè)直流分量和許多不同頻率的正弦分量之和。% 生成采樣信號(hào)axis([str2num(get(,39。)。沖激信號(hào)產(chǎn)生的編寫代碼如下：function btn_Pulse_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to btn_Pulse (see GCBO)% eventdata reserved to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)axes()。String39。)。指數(shù)信號(hào)產(chǎn)生的編寫代碼如下：function btn_Exponential_Callback(hObject, eventdat