【正文】 如下圖53所示：圖53 正弦信號(hào)輸入框點(diǎn)擊“正弦信號(hào)”按鈕，生成波形如圖54所示：圖54 幅值為2的正弦信號(hào)波形圖正弦信號(hào)是周期信號(hào)，根據(jù)正弦信號(hào)的關(guān)系式和周期與頻率的關(guān)系式能輕易驗(yàn)證出此圖形的正確性。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(guò)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(méi)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。指數(shù)函數(shù)：當(dāng)輸入幅值==1時(shí)，如下圖56所示：圖56 指數(shù)信號(hào)輸入框點(diǎn)擊“指數(shù)函數(shù)”按鈕，生成的波形如下圖57所示：圖57 幅值為2，相位為1的指數(shù)信號(hào)波形圖通過(guò)指數(shù)函數(shù)的關(guān)系式把數(shù)據(jù)帶進(jìn)去驗(yàn)證出此圖形的正確性。當(dāng)輸入幅值=2，相位=1時(shí)，生成的圖形如下圖58所示：圖58 幅值為2，相位為1的指數(shù)信號(hào)波形圖通過(guò)兩張圖的對(duì)比發(fā)現(xiàn)當(dāng)輸入的相位不同時(shí)，圖形有時(shí)候遞增，有時(shí)候遞減，則表示波形可以正確的按照參數(shù)的變化而變化。階躍信號(hào)：因?yàn)殡A躍函數(shù)是一個(gè)特殊函數(shù)，已經(jīng)定義好了函數(shù)值，所以使用偏移量來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)的驗(yàn)證。當(dāng)輸入偏移量=2時(shí)，如下圖59所示：圖59 階躍信號(hào)輸入框點(diǎn)擊“階躍信號(hào)”按鈕，形成的圖象如下圖510所示：圖510 平移量為2的階躍信號(hào)波形圖通過(guò)階躍函數(shù)的定義發(fā)現(xiàn)圖象的正確性。當(dāng)輸入平移量=2時(shí)，形成的圖象如下圖511所示：圖511 平移量為2的階躍信號(hào)波形圖通過(guò)兩張圖的對(duì)比發(fā)現(xiàn)平移量是符合“左加右減”的原則進(jìn)行平移的。則表示波形可以正確的按照參數(shù)的變化而變化。沖激信號(hào)的平移量2，2對(duì)比圖如下圖512所示:圖512 沖激信號(hào)平移量+2，2對(duì)比圖抽樣信號(hào)的平移量2，2的對(duì)比圖如下圖513所示：圖513 抽樣信號(hào)平移量+2，2的對(duì)比圖通過(guò)兩張圖的比較不難發(fā)現(xiàn)沖激信號(hào)，抽樣信號(hào)平移量的準(zhǔn)確性，符合實(shí)驗(yàn)的要求。② 周期信號(hào)合成與分解模塊在本模塊里為了方便，在編輯框里輸入幅值為2，周期為2的方波，點(diǎn)擊“原始方波”按鈕生成波形，如下圖514所示：圖514 方波輸入框在前N次諧波疊加中選中1，點(diǎn)擊“信號(hào)疊加”按鈕，如下圖515所示：圖515 信號(hào)疊加輸入框就生成了1次諧波信號(hào)的疊加圖像，如下圖516所示：圖516 1次諧波疊加波形圖因?yàn)橹挥幸淮沃C波的疊加，用戶發(fā)現(xiàn)生成的波形與原波形還是有差距的，并不能滿足實(shí)驗(yàn)的要求，就需要選擇更多次的諧波疊加看看結(jié)果如何，所以選取7次諧波疊加，如下圖517所示：圖517 7次諧波疊加波形圖在圖中發(fā)現(xiàn)當(dāng)7次諧波疊加生成的新信號(hào)與原信號(hào)能近似的相似，驗(yàn)證了信號(hào)合成所需要的原理。③ 抽樣定理驗(yàn)證模塊在本模塊中，用戶要驗(yàn)證抽樣定理的正確性，所以選擇的頻率要適當(dāng)，能滿足實(shí)驗(yàn)的需求。為了方便實(shí)驗(yàn)的需求，用戶選取原始波形最大頻率為100Hz的信號(hào)，在采樣頻率中選擇100Hz的頻率，如下圖518所示：圖518 采樣頻率為100Hz的波形圖當(dāng)選擇采樣頻率換成300Hz時(shí)，生成的圖形如下圖519所示：圖519 采樣頻率為300Hz的波形圖當(dāng)選擇采樣頻率換成1000Hz時(shí)，生成的圖形如下圖520所示：圖520 采樣頻率為1000Hz的波形圖通過(guò)3張圖片的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原始頻率一定時(shí)，輸入不同的采樣頻率，當(dāng)采樣頻率低于2倍的原始最高頻率時(shí)，圖形明顯失真，不符合實(shí)驗(yàn)的需要，當(dāng)采樣頻率高于2倍的原始最高頻率時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)圖形開(kāi)始慢慢不失真了，能顯示出實(shí)驗(yàn)需要的圖形來(lái)，當(dāng)采樣頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2倍的最高頻率時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)圖形的變化越來(lái)越符合實(shí)驗(yàn)的需要，一點(diǎn)都不怎么失真了，通過(guò)不同頻率的變化，能很好的理解采樣定理的含義了。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(guò)兩張圖的對(duì)比不難發(fā)現(xiàn)，輸入不同的變量值，通過(guò)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(kāi)平面時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)沖激響應(yīng)沒(méi)有失真，系統(tǒng)還是比較穩(wěn)定的，當(dāng)極點(diǎn)在右半開(kāi)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。測(cè)試了各個(gè)子界面的波形數(shù)據(jù)，基本可以滿足此次試驗(yàn)的功能需求。在主界面模塊中，用戶可以隨意切換到所需要的子界面當(dāng)中不影響試驗(yàn)的進(jìn)行，很好地體現(xiàn)了GUI的交互友好性，主界面還是比較單調(diào)，整體布局不是太美觀，可以進(jìn)行改進(jìn)，使界面看起來(lái)更加絢麗多彩。基本信號(hào)產(chǎn)生的界面實(shí)現(xiàn)的波形比較豐富，可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)的傳遞，能直觀的看見(jiàn)波形隨著參數(shù)的改變而進(jìn)行不同的變化。但是波形選擇比較單調(diào)，用戶可以再增加多個(gè)種類信號(hào)，讓觀察人員對(duì)所有信號(hào)的產(chǎn)生變化都能有一個(gè)大體的了解。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。在抽樣定理驗(yàn)證的模塊當(dāng)中波形隨著頻率的該變量并不是太明顯的，并不能很好地觀察出實(shí)驗(yàn)的效果出來(lái)，還需要進(jìn)行完善，讓波形的改變量幅度比較大，讓觀察者觀察起來(lái)清晰可見(jiàn)。在零極點(diǎn)分布與沖激響應(yīng)的關(guān)系當(dāng)中，基本能滿足實(shí)驗(yàn)的要求了，不需要太大的改動(dòng)。本章節(jié)是一個(gè)后續(xù)測(cè)試環(huán)節(jié)，來(lái)檢查驗(yàn)證設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)是否完整性。用戶完成的功能都是仿真，對(duì)信號(hào)波形的動(dòng)態(tài)仿真。在基本信號(hào)產(chǎn)生模塊，周期信號(hào)合成與分解模塊，抽樣定理的驗(yàn)證模塊和零極點(diǎn)分布與沖激響應(yīng)關(guān)系的模塊當(dāng)中，用戶輸入不同的數(shù)據(jù)之后，結(jié)果會(huì)以可視化的方式顯示出來(lái)，都是一些靜態(tài)的演示圖，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)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。編寫一個(gè)功能完善的軟件是需要經(jīng)過(guò)多次的測(cè)試調(diào)試才能夠運(yùn)行出來(lái)的，本實(shí)驗(yàn)考查編寫人員的耐心和分析能力的過(guò)程，思考問(wèn)題要全面，有問(wèn)題不可怕，可怕的是你在問(wèn)題面前的驚慌失措，不能很好解決問(wèn)題。43計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)總結(jié)在何松老師的指導(dǎo)下，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，就要畫(huà)上一個(gè)完整的句號(hào)了。經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己在理論研究和實(shí)際工作能力等方面都得到了提高，受益匪淺。這些無(wú)疑會(huì)對(duì)我今后的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)很大的幫助。通過(guò)對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)這個(gè)課題的開(kāi)發(fā)，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)能力上有了很大的提高，自己還有很大的進(jìn)步空間。以MATLAB為平臺(tái)開(kāi)發(fā)的“信號(hào)與系統(tǒng)”教學(xué)輔助軟件充分利用了計(jì)算機(jī)快速運(yùn)算,文字、圖形及交互式人機(jī)界面的特點(diǎn)，利用MATLAB 的數(shù)值分析及計(jì)算結(jié)果可視化、信號(hào)處理工具箱等強(qiáng)大的功能，將“信號(hào)與系統(tǒng)”課程中較難掌握和理解的重點(diǎn)理論和公式通過(guò)概念瀏覽、動(dòng)態(tài)演示等形式，形象生動(dòng)地展現(xiàn)在我們面前，從而使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解更加清晰透徹，同時(shí)利用MATLAB軟件中的數(shù)值計(jì)算工具箱，使學(xué)生從大量繁瑣的手工數(shù)學(xué)運(yùn)算中解放出來(lái)，把更多的時(shí)間精力留給對(duì)基本概念和基本方法的思考當(dāng)中。本文首先介紹了基于MATLAB的信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和研究本課題的意義，以及本文的主要工作，對(duì)基于MATLAB的信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有一個(gè)大概的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作與完成。在第二章中介紹了開(kāi)發(fā)平臺(tái)，在第三章中我們?cè)敿?xì)介紹了實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)置，給我們有了一個(gè)理論上的了解，為后面的設(shè)計(jì)帶來(lái)了方便。最后我們?cè)O(shè)計(jì)出了需要的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并進(jìn)行檢測(cè)，基本符合我們的要求。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(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的完善。在短時(shí)間內(nèi)順利完成一個(gè)軟件，緊靠個(gè)人的能力是不夠的，需要?jiǎng)e人的幫助與自己的刻苦努力。MATLAB具有很好的圖像處理功能，開(kāi)發(fā)效率高，所以選取這個(gè)軟件。熟練使用開(kāi)發(fā)工具并不等于編程，掌握一種開(kāi)發(fā)工具并不容易，MATLAB語(yǔ)言比C語(yǔ)言等其他語(yǔ)言簡(jiǎn)單許多，理解上不復(fù)雜，MATLAB的控件程序已經(jīng)編寫完畢，省了我們的時(shí)間，我們?cè)O(shè)計(jì)的各個(gè)子系統(tǒng)之間互相獨(dú)立，條理清晰，能方便快捷地在各個(gè)界面中切換。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是第一次接觸這個(gè)軟件，給自己也是一種嘗試。在編程中我們遇到了一些麻煩，通過(guò)老師，同學(xué)的解答，基本能順利地完成。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。大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們所必須經(jīng)歷的一個(gè)過(guò)程，是對(duì)我們大學(xué)四年學(xué)的知識(shí)的總結(jié)，是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己所學(xué)的知識(shí)還沒(méi)有完全掌握住，自己對(duì)自己的定位不清晰，有點(diǎn)眼高手低，明白了學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作，生活中都應(yīng)該不斷地去學(xué)習(xí)，努力提高自己的知識(shí)和綜合素質(zhì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。致謝首先要感謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師何松老師。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(wú)微不至的幫助，使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的比較出色。不過(guò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中我也遇到了一些疑難問(wèn)題，但在何老師的細(xì)心的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)她的講解，學(xué)到了不少知識(shí)和有用的方法來(lái)解決問(wèn)題。在此，對(duì)何松老師表示由衷的謝意！另外，還要感謝這四年來(lái)所有老師對(duì)我的辛苦培育，還有這四年來(lái)所有關(guān)心我的人，沒(méi)有你們，我也不能很好地完成此次任務(wù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，但由于時(shí)間倉(cāng)促、經(jīng)驗(yàn)不足等因素，我的課題中必然還存在著很多的問(wèn)題，歡迎各位老師與同學(xué)能夠指點(diǎn)意見(jiàn)。我當(dāng)在接受意見(jiàn)的同時(shí)加以改正，將其完善。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 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