【正文】 [9] 張志涌等 .《精通 版》 [M]， 。 [7] 朱秀昌、 劉峰 、胡棟 《 數(shù)字圖像處理與圖像通信 [M]》 ， 北京：北京郵電大學出版社 2020。 [5]謝德芳 ,翁木云 ,郭興陽 .Ku 《 頻段衛(wèi)星上行鏈路開環(huán)功率控制算法研究 [J]》 . 空軍工程大學學報 ( 自然科學版 )， 2020?！?matlab 及在電子信息課程中的應用》， 北京：電子出版社， 2020。 本科畢業(yè)設計論文 32 參考文獻 [1]王琦、徐式蘊、趙睿濤等《 matlab 基礎與應用實例集粹》， 人民郵電出版社，2020。 然而，我們也知道，由于技術(shù)等因素的制約，仿真平臺與實驗室還有很大的差距，大部分的實驗還是得在實驗室里進行，一些實驗在平臺上的仿真效果不是本科畢業(yè)設計論文 31 很好，誤差較大。只要擁有電腦，你便可以隨時隨 地進行實驗，這樣既方便了教學，又節(jié)省了資源。目前很多高校需要實驗的量越來越多，然而實驗器材不足確實是一個很現(xiàn)實的問題，要想完成教學任務，而且使學生都有實驗的機會，那么，仿真實驗平臺就可以提供很大的幫助，大大地緩解教學壓力。這是本文的最終目 的和主要內(nèi)容，運用matlab 的圖形界面的強大功能來設計實驗平臺。 數(shù)字信號就是先在時域上抽樣離散，再在幅值上量化 。 2）介紹時域離散系統(tǒng)。在這篇論文中我主要介紹了以下幾方面內(nèi)容： 1）對 matlab 的介紹。 本科畢業(yè)設計論文 30 第五章 總結(jié)與展望 總結(jié) 本文主要是介紹運用 matlab 軟件設計一個可以進行數(shù)字信號處理實驗的平臺，在此我只是說明一種方法，由于條件的制約，這只是一個非常簡單的平臺，但使我在 matlab 的運用得到很大的認識， matlab 在 離散時間和系統(tǒng) 、 Z 變換、傅立葉變換 、 快速傅里葉變換和反變換、線性調(diào)頻 Z 變換、離散余弦正變換和反變換 的應用十分普遍和方便。這是一個可以在上面進行信號運算和研究濾波器的數(shù)字信號處理實驗平臺。實驗時 ,可將兩方面的結(jié)果相比較 ,驗證模擬實驗的準確性 ；⑤軟件采用模塊化程序設計 ,可擴展性能好 ,便于二次開發(fā) ,降低了實驗費用。需要 時 ,學生 隨時都可以做實驗。0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 00Fr e q u e n c y ( H z )Phase (degrees)0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 1 0 0 5 00Fr e q u e n c y ( H z )Magnitude (dB) 圖 阻濾波器 實驗仿真平臺的特點 虛擬實驗仿真平臺和傳統(tǒng)模擬實驗相比較 ,具有以下優(yōu)點 : ①層次分明的結(jié)構(gòu)設計 ,完全圖形化的用戶界面 ,點擊鼠標輸入數(shù)據(jù)即能完成實驗 ； ② 內(nèi)容安排上使學生 對本課程的內(nèi)容有統(tǒng)一認識 ,可以滿足多層次的實驗要求 ,用戶可在較短的時間內(nèi)完成實驗內(nèi)容 ,可以做創(chuàng)新性和設計型實驗 ,可以用于輔助教學 ； ③ 與傳統(tǒng)實驗用示波器觀察相應曲線相比 ,實驗結(jié)果的準確、直觀、形象。 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 00Fr e q u e n c y ( H z )Phase (degrees)0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 1 5 0 1 0 0 5 00Fr e q u e n c y ( H z )Magnitude (dB) 圖 波器 繼續(xù)保持濾波器類型為 IIR，選擇通帶類型為 帶通濾波器，通帶 +阻帶輸入 ，通帶最大衰減為 3db，阻帶最小衰減為 15db，點擊生成濾波器按鈕之后出現(xiàn)如圖 所示，這是一個 IIR 帶通濾波器。 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 00N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Phase (degrees)0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 6 0 4 0 2 0020N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Magnitude (dB) 圖 窗 FIR帶阻濾波器 再在設計濾波器中選擇濾波器類型為 IIR，通帶類型選擇低通濾波器，通帶+阻帶為 ，通帶最大衰減為 3db，阻帶最小衰減為 15db，依然點擊右下角的生成濾波器按鈕，出現(xiàn)如圖 ，這是一個 IIR 低通濾波器。 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 2 0 0 0 1 0 0 001000N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Phase (degrees)0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 1 0 0 5 0050N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Magnitude (dB) 圖 FIR高通濾波器 繼續(xù) 保持濾波器類型為 FIR，通帶類型選擇為帶通濾波器，通帶 +阻帶為 ，窗函數(shù)選擇矩形窗，點擊生成濾波器之后出現(xiàn)如圖 所示，這是一個矩形窗低通濾波器。 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 00N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Phase (degrees)0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 3 0 2 0 1 0010N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Magnitude (dB) 圖 FIR帶阻濾波器 繼續(xù)保持濾波器類型為 FIR，選擇通帶類型為低通濾波器，通帶 +阻帶為，窗函數(shù)類型為矩形窗，點擊生成濾波器按鈕出現(xiàn)如圖 所示，這是一個矩形窗 FIR低通濾波器。 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 00N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Phase (degrees)0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 4 0 3 0 2 0 1 00N o r m a l i z e d Fr e q u e n c y ( ? ? r a d / s a m p l e )Magnitude (dB) 圖 FIR高通濾波器 繼續(xù)保持 濾波器的類型為 FIR，選擇通帶類型為帶通，通帶 +阻帶輸入 ，窗函數(shù)類型選擇三角波型窗，點擊生成濾波器后出現(xiàn)如圖 所示，這是一個三角形窗的 帶通 濾波器。 這是個低通濾波器，只有頻率絕對值小于 才能通過。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 0010t/ss/m0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 0010t/ss/m0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 0010t/ss/m 圖 、三角波相乘圖 信號 1選擇正弦信號，信號選擇三角波信號，運算方式選擇平移 ，平移后面的空格輸入“ 5” ，點確定之后生成如圖 所示 ，從上往下分別為正弦波，三角本科畢業(yè)設計論文 22 波和正弦 波的 平移圖。從上往下分別為正弦波，三角波以及 正弦 波與 三角波的 相加圖。 從上往下分 別為正弦波，三角波以及 正弦 波與 三角波 的 卷積圖。信號 1選擇正弦信號，信號 2選擇三角信號，運算方式選擇卷積 。 本科畢業(yè)設計論文 20 圖 1信號運算仿真 界面上部是進行信號的運算 仿真 ，而下部生成濾波器 。有助于學習數(shù)字信號處理這門課程，加深對信號運算的理解， 對掌握濾波器更是有很大的幫助 。 （ 2）濾波器中，通帶 +阻帶的值都是小于 1的，用戶可根據(jù)想仿真的濾波器類型輸入相應的數(shù)值。 （ 3）生成 IIR 濾波器，濾波器類型有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。 （ 2）生成 FIR 濾波器，濾波器類型有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。 基于 matlab 的數(shù)字信號處理虛擬實驗仿真平臺主界面 用 matlab 進行編程，利用 matlab 的 GUI 功能來設計仿真平臺的主界面 這個程序運行之后形成圖 。 8) GUI 設計面板 GUI 設計面板是上述 GUI 設計工具應用的平臺 ,面板上部提供了菜單和常用工具按鈕 ,左邊提供了多種 GUI 控件 ,如按鈕、單選按鈕、復選框、文本框等。 7) GUI 應用屬性設置編輯器 (GUI Application Options) 通過該編輯器可以設定 GUI 界面縮放形式、 GUI 對句柄操作的響應方式 ,以及定義 GUI 的保存方式。 6)網(wǎng)格標尺設置編輯器 (Grid and Rulers) 通過網(wǎng)格標尺設置編輯器 ,可以在 GUI 面板中添加網(wǎng)格以及標尺 ,來方便用戶的界面設計。 4)對象瀏覽器 (Object Browser) 在 GUI 面板中點擊對象瀏覽按鈕可打開對象瀏覽器 ,在該瀏覽器中可以方便地顯示出所有的圖形對象 ,單擊該對象則可以打開相應的屬性編輯器。選中需要對齊的對象 ,然后選擇工具條上的控件布置按鈕 ,即可打開控件布置編輯器。通過該屬性編輯器來對所選圖形對象設置相關(guān)屬性。 GUI 的設計過程 1） GUI 設計工具簡介 在 GUIDE 設計環(huán)境中 ,需要用到的工具有屬性編輯器、控件布置編輯器、菜單編輯器、對象瀏覽器、網(wǎng)格標尺設置編輯器以及 GUI 應用屬性設置編輯器等。 GUI 設計即可以基本的 MATLAB 程序設計為主 ,也可以鼠標為主利用 GUIDE工具進行設計。 本科畢業(yè)設計論文 18 第四章基于 matlab 數(shù)字信號處理虛擬實驗仿真平臺的實現(xiàn) 界面的設計方法 句柄圖形及圖形用戶界面 句柄圖形 (Handle Graphics)就是將一個圖形的每一個組件都視為一個對象(Object),每一個對象都有一個獨一無二的“句柄” (handle),根據(jù)這個句柄 ,就