【正文】 由于非線性的存在,數(shù)字信號(hào)的分析研究變得很復(fù)雜。在光盤(pán)上用凹痕來(lái)表示0和1。同時(shí)我還要感謝我同宿舍的姐妹們，有了大家共同的努力，我們才能順利完成各自的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果由結(jié)果可知，驗(yàn)證了該實(shí)驗(yàn)。程序見(jiàn)（附錄2）。 卷積結(jié)果在卷積處輸入卷積幅度為3，則幅度增大3倍。當(dāng)參數(shù)不符合要求，會(huì)彈出警告框。第5章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容數(shù)字信號(hào)處理的核心是信號(hào)，信號(hào)是系統(tǒng)的載體，所以本實(shí)驗(yàn)要求對(duì)基本信號(hào)有一定的認(rèn)識(shí)，并掌握基本信號(hào)的產(chǎn)生方法。右鍵雙擊“退出”控件，選擇View （），在functionpushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles)下添加程序程序如下：Close(gcf)Run gui。單位階躍信號(hào)39。ft=A*exp(a*t)。String39。第4章 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)MATLAB將所有GUI支持的用戶都集成在GUID工具箱里，并且提供界面諸多元素，例如界面外觀、界面屬性和行為響應(yīng)方式的設(shè)置方法。幾個(gè)實(shí)用的小函數(shù)：uigetfile 選擇文件對(duì)話框uiputfile 保存文件對(duì)話框uisetcolor 設(shè)置顏色對(duì)話框fontsetcolor 設(shè)置字體對(duì)話框msgbox（2）Style：控件對(duì)象類型。 8．按鈕組（Button Group）控件9．檢查框（Check Box）控件 界面設(shè)計(jì)完成后，只是一些靜態(tài)的畫(huà)面，而沒(méi)有實(shí)際操作意義，還不能用于實(shí)驗(yàn)操作，想要達(dá)到實(shí)驗(yàn)演示和分析的功能，還必須借助于callback函數(shù)調(diào)用一系列的程序。MATLAB的一個(gè)重要特色就是具有一套程序擴(kuò)展系統(tǒng)和一組稱之為工具箱的特殊應(yīng)用子程序。在通常情況下，可以用它來(lái)代替底層編程語(yǔ)言，如C和C++ 。GUIDE（Graphical User Interface Development Enviroment）是MATLAB中一個(gè)專門用于GUI程序設(shè)計(jì)的向?qū)гO(shè)計(jì)器，通過(guò)GUIDE可以很方便地設(shè)計(jì)出各種符合要求的圖形用戶界面，用戶可以根據(jù)提示完成新界面的制作，卻不必了解新界面內(nèi)部是如何工作的。（4）容易大規(guī)模集成。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為學(xué)生提供了一個(gè)形象而全面的演示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理課程中理論知識(shí)的理解。 teaching experiment。MATLAB是用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境。 MATLAB的GUID是專門用于圖形用戶界面的快速開(kāi)發(fā)環(huán)境，本文利用該工具設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)將MATLAB軟件和多媒體硬件結(jié)合，將數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融入進(jìn)去，形成一種新的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)方式。模擬網(wǎng)絡(luò)的精度由元器件決定，模擬元器件的精度很難達(dá)到103以上，而數(shù)字系統(tǒng)只要14位字長(zhǎng)就可達(dá)到104的精度。（7）二維與多維處理。用戶可以在命令窗口中將輸入語(yǔ)句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫(xiě)好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序（M文件）后再一起運(yùn)行。另外新版本的MATLAB還著重在圖形用戶界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對(duì)這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。GUI模塊是一個(gè)主界面，實(shí)驗(yàn)主界面模塊根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)選擇了幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)。 12．坐標(biāo)軸（Axes）控件13．面板（Panel）控件每一個(gè)控件都有自己的屬性常規(guī)屬性。有兩種選項(xiàng)：即Cancel：取消中斷事件，queue：排隊(duì)（默認(rèn)設(shè)置）。3．a(chǎn)xes函數(shù)：創(chuàng)建坐標(biāo)軸圖形對(duì)象。)。 實(shí)驗(yàn)主界面在GUID編輯界面中，雙擊第一個(gè)按鈕，會(huì)出現(xiàn)屬性設(shè)置對(duì)話框，將string改為“正弦信號(hào)”，F(xiàn)rontsize設(shè)為15，雙擊第二個(gè)按鈕，將String改為“指數(shù)信號(hào)”， Frontsize設(shè)為15，雙擊第三個(gè)按鈕，將String改為“單位階躍信號(hào)”， Frontsize設(shè)為15，雙擊第四個(gè)按鈕，將String改為“單位脈沖信號(hào)”， Frontsize設(shè)為15，雙擊第五個(gè)按鈕，將String改為“矩形脈沖信號(hào)”， Frontsize設(shè)為15，雙擊第六個(gè)按鈕，將String改為“抽樣信號(hào)”， Frontsize設(shè)為15。)右鍵單擊“指數(shù)信號(hào)”，選擇View （），這個(gè)文件是MATLAB自動(dòng)生成的，在functionpushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)下添加程序如下：axes()clcA=str2num(get(,39。String39。String39。右鍵單擊“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，選擇View ，這個(gè)文件是MATLAB自動(dòng)生成的，在functionpushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)下添加run Untitled9；close text7,則點(diǎn)擊該按鈕可以打開(kāi)下一級(jí)子界面，并關(guān)閉該text7界面。這些參數(shù)可以任意輸入，通過(guò)輸入不同的參數(shù)做出比較。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果在“請(qǐng)輸入方波幅度”處輸入2，點(diǎn)擊方波傅里葉分析控件，出現(xiàn)該方波的頻譜，由結(jié)果圖可以看出，隨著N德增加，方波信號(hào)在不連續(xù)點(diǎn)附近的波動(dòng)的幅度保持不變，但波峰的寬度在不斷地減小，該現(xiàn)象即吉伯斯現(xiàn)象。程序見(jiàn)（附錄2）。數(shù)字信號(hào)處理課程理論性教強(qiáng)，大多抽象難懂，如何幫助學(xué)生理解和掌握課程中的基本概念、基本原理、基本分析方法是該課程教學(xué)中所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。這些消息由26個(gè)英文字母組成，10個(gè)數(shù)字，逗號(hào)，句號(hào)等符號(hào)組成。例如,我們有　　1 1 0 0 1 1 ←→(1+0+0+1*+1*)=　　0 0 1 1 1 0←→0*+1*+1*+1*+0*=除符號(hào)位外最左邊的位是最高有限位,而最右邊的位是最低有效位。由于在電路實(shí)現(xiàn)時(shí)必須將數(shù)字信號(hào)看作離散時(shí)間信號(hào),為方便起見(jiàn)，我們?？紤]以下序列，　　 符號(hào)位 每一稱為一個(gè)二進(jìn)制位或比特，取值只能是1或0。 sonar, where national security was at risk；irreplaceable。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，GUI界面操作起來(lái)有點(diǎn)煩雜，還需要改進(jìn)。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 本實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)出多帶的FIR濾波器，并與期望的幅頻響應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行比較?！巴顺觥笨丶梢苑祷刂鹘缑妗７讲ǜ道锶~分析和離散傅里葉變換的程序見(jiàn)（附錄2）。點(diǎn)擊各個(gè)信號(hào)控件時(shí)。雙擊第二個(gè)按鈕，將String改為“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”， Frontsize設(shè)為12。 %產(chǎn)生一行全0矩陣，即各樣本點(diǎn)信號(hào)賦值為0x(1,(n1)/2)=1。))+2。plot(t,ft),gridtitle(39。在GUID編輯界面中，選中該按鈕，點(diǎn)擊右鍵選擇View （），這個(gè)文件是MATLAB自動(dòng)生成的，在functionpushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)下添加run jbxhcs；close gui,則點(diǎn)擊該按鈕可以打開(kāi)下一級(jí)子界面，并關(guān)閉該gui界面。例如：p＝get(obj,39。 句柄圖形之間的層次關(guān)系RootFigureAxesImageUncontrlolUimenuLIghtLinePatchRectangleSurfaceText 句柄圖形之間的層次關(guān)系圖可以創(chuàng)建圖形句柄的常見(jiàn)函數(shù)：1．figure函數(shù)：創(chuàng)建一個(gè)新的圖形對(duì)象。（8）有關(guān)字體的屬性，如 FontAngle， FontName等。 使用控件新建一個(gè)布局(窗口)，可以在新窗口中添加如下控件1．靜態(tài)文本（Static Text）該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的主要功能有：友好的用戶界面和數(shù)據(jù)圖形結(jié)果輸出。新版本的MATLAB對(duì)整個(gè)圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對(duì)于一些其他軟件所沒(méi)有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等），MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。簡(jiǎn)單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過(guò)編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)地報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤及進(jìn)行出錯(cuò)原因分析。例如對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，模擬頻譜儀在頻率低端只能分析到1OHz以上頻率．且難于做到高分辨率（足夠窄的帶寬），但在數(shù)字的譜分析中，已能做到103Hz的譜分析。數(shù)字信號(hào)處理是把信號(hào)用符號(hào)或者是數(shù)字的形式表示成序列，通過(guò)通用（專用）信號(hào)處理設(shè)備或計(jì)算機(jī)，用數(shù)值計(jì)算的方法進(jìn)行各種處理，它的目的是對(duì)真實(shí)世界的連續(xù)模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量或?yàn)V波，達(dá)到提取有用信息并加于利用的效果，例如檢測(cè)、變換、增強(qiáng)、參數(shù)提取、頻譜分析等。作為強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算平臺(tái)，它幾乎滿足所有的計(jì)算要求。信號(hào)是信息的載體，系統(tǒng)是信息處理的手段。 graphics user interface第1章 緒論 課題研究的背景及意義“數(shù)字信號(hào)處理”在電子信息專業(yè)中是一門很重要的課程，它涉及的知識(shí)廣泛，包括微積分、概率論、信號(hào)與系統(tǒng)等。但是，它涉及的知識(shí)廣泛，包括微積分、概率論、信號(hào)與系統(tǒng)等。尤其是對(duì)于低頻信號(hào)，例如地震波分析，需要過(guò)濾幾赫茲到幾十赫茲信號(hào)，用模擬網(wǎng)絡(luò)處理時(shí)，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(dá)到要求、而數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)在這個(gè)頻率處卻非常優(yōu)越。 MATLAB的特點(diǎn)（1）友好的工作平臺(tái)和編程環(huán)境 MATLAB由一系列工具組成。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡(jiǎn)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(fù)雜函數(shù)。 （7）應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)（包括用戶界面） 在開(kāi)發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個(gè)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(qiáng)大的圖形標(biāo)注和處理功能，包括對(duì)性對(duì)起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向Excel和HDF5進(jìn)行連接。其設(shè)計(jì)的具體操作步驟如下：（1）使用MATLAB圖形用戶界面開(kāi)發(fā)環(huán)境GUIDE提供的一系列創(chuàng)建用戶圖形界面工具，設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的GUI界面、實(shí)驗(yàn)主界面和各個(gè)子界面。（4）TooltipString屬性：提示信息顯示。（2）Max：最大值。GUI模塊包括實(shí)驗(yàn)主界面和2個(gè)實(shí)驗(yàn)子界面。P=str2num(get(,39。A*exp(a*t)39。String39。 實(shí)驗(yàn)子界面有些實(shí)驗(yàn)界面不需要輸入?yún)?shù)，所以就采用彈出式窗口來(lái)演示實(shí)驗(yàn)，例如第五章的實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊“第五章 數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”。 基本信號(hào)的產(chǎn)生這章實(shí)驗(yàn)選取了六種基本信號(hào)，即正弦信號(hào)、指數(shù)信號(hào)、單位階躍信號(hào)、單位脈沖信號(hào)、矩形脈沖信號(hào)和抽樣信號(hào)。 離散傅里葉變換利用DTFT對(duì)典型信號(hào)進(jìn)行頻譜和幅度分析，驗(yàn)證該系統(tǒng)是否穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)IIR濾波器和FIR高通濾波器。 點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”控件。（1）任務(wù)分析：首先要理解課題的含義，教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)針對(duì)的是學(xué)生，通過(guò)此系統(tǒng)達(dá)到提高教學(xué)效率的目的，所以此系統(tǒng)必須使用方便，形象直觀，并且每個(gè)實(shí)驗(yàn)要有代表性，以此達(dá)到幫助學(xué)生掌握數(shù)字信號(hào)處理的理論知識(shí)的目的。 no change represents a 0. each bit occupies approximately a distance of 1 micrometer( meter). This type of representation of 1 and 0 is much less susceptible to noise. Furthermore, it is easy to implement. Therefore, digital signals are always coded by ones and zeros in physical implementation. This is called binary coding.There are many types of binary coding. In this section, we discuss the simplest one, called signandmagnitude coding. Consider the following sequences of : Sign bit Each can assume only either 1 or 0 and is called a binary digit or bit. There are six bits in the sequence, the leftmost bit is called the sign bit. The sequence represents a positive number if =0 and a negative number if =1. the remaining five bits represent the magnitude of the number. For example, we have1 1 0 0 1 1 ←→(1*+0*+0*+1*+1*)=and 0 0 1 1 1 0←→0*+1*+1*+1*+0*=The leftmost bit, excluding the sign bit, is the most significant bit(MSB) and the tighrmost bit is the least significant bit ( LSB). If we use 10 bits to repres