【正文】 因此我們?cè)?論。 做畢業(yè)論文 雖然很累，但卻是苦中有樂(lè)， 讓人很 充實(shí)。 畢業(yè) 論文 恰恰給我提供了一個(gè)應(yīng)用自己所學(xué)知識(shí)去 驗(yàn)證總結(jié)一些東西 。 能夠順利完成該畢業(yè)論文 ，令 我覺(jué)得受益匪淺 ， 也是 大學(xué)期間 收獲最大的一次 實(shí)踐 。 另外，我們也可以嘗試使用其他計(jì)算機(jī)仿真軟件來(lái)編寫(xiě)簡(jiǎn)單實(shí)用的信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。不僅了解了 MATLAB 的強(qiáng)大的仿真功能，而且復(fù)習(xí)鞏固了之前學(xué)的 電子電路技術(shù)的知識(shí)。我也熟悉了 MATLAB 的工作環(huán)境，可以很熟練的對(duì) MATLAB 進(jìn)行常規(guī)的操作，快速進(jìn)行程序編輯和仿真。圖 了示波器顯示的圖形，從上到下是解調(diào)波形、原始波形、調(diào)制波形。下面以通信原理中的雙邊帶幅度調(diào)制的 Simulink 仿真為例說(shuō)明 MATLAB 在通信原理課程教學(xué)中的應(yīng)用 [17] 示 例 2：圖 雙邊帶頻帶幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真框圖。 在通信原理中的應(yīng) 用 對(duì)于通信系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，一般需建立一個(gè)通信實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)買(mǎi)大量的實(shí)驗(yàn)儀器，需要花 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 39 頁(yè) 費(fèi)大量的人力和物力，而 MATLAB 的出現(xiàn)有效地緩解了這一局面，使得通信系統(tǒng)的仿真可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)現(xiàn)，只需輸入不同的參數(shù)就可以得到不同情況下系統(tǒng)的性能。如果仿真參數(shù)設(shè)置為：階躍時(shí)間為 1 s，初始值為0，終止值為 1，則仿真曲線見(jiàn)圖 ， 數(shù)設(shè)置為：階躍時(shí)間為 2 s，初始值為 0，終止值為 10，則仿真曲線見(jiàn)圖 [16]。下面舉例說(shuō)明 MATLAB 在自動(dòng)控制原理中的應(yīng)用。該仿真環(huán)境下的用戶程序其外觀就是控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，操作就是依據(jù)結(jié)構(gòu)圖作系統(tǒng)仿真。 SIMULINK 仿真環(huán)境是 MathWorks 軟件公司專門(mén)為MATLAB 設(shè)計(jì)提供的結(jié)構(gòu)圖編程與系統(tǒng)仿真的專用工具，基本上不用編寫(xiě)任何程序，只需調(diào)用所需 模塊即可，并可以修改模塊。在數(shù)字圖像處理中常用的邊緣檢測(cè)算子有 Sobel 算 子、 Robert 算子、 Prewitt 算子、 LOG 算子、 Canny 算子，在 MATLAB 中只需要將語(yǔ)句 BW＝ edge 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 37 頁(yè) （ I，’ sobel’） 中的 sobel 修改為 roberts， prewitt， log 和 canny 算子就可以了，這樣就可以對(duì)同一幅圖像進(jìn)行不同的邊緣檢測(cè)，各個(gè)算子檢測(cè)的結(jié)果以圖形的形式顯示，程序如下： I＝ imread（‘ ’）； subplot（ 2， 3， 1）， imshow（ I） title（‘原始圖像’） BW1＝ edge（ I， ‘ sobel’）； BW2＝ edge（ I， ‘ roberts’）； BW3＝ edge（ I， ‘ prewitt’）； BW4＝ edge（ I， ‘ log’）； subplot（ 2， 3， 2）， imshow（ BW1） title（‘ sobel 算子’） subplot（ 2， 3， 3）， imshow（ BW2） title（‘ roberts 算子’） subplot（ 2， 3， 4）， imshow（ BW3） title（‘ prewitt 算子’） subplot（ 2， 3， 5）， imshow（ BW4） title（‘ log 算子’） subplot（ 2， 3， 6）， imshow（ BW5） title（‘ canny 算子’） 程序運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)圖 。 MATLAB 有豐富的圖像處理工具箱，提供了一個(gè)很好的編程平臺(tái)，可以更快、更好地掌握?qǐng)D像處理的基本理論和分析方法。 MATLAB 在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用 數(shù)字圖像處理課程起點(diǎn)高，難度大，理論性很強(qiáng)。)。 title(39。 頻率（ Hz） 39。 plot(f,Pn(1:257))。)。 title(39。 頻率（ Hz） 39。 plot(f,Ps(1:257))。)。 title(39。 時(shí)間（秒） 39。 plot(t,sn)。)。 title(39。 時(shí)間（秒） 39。 plot(t,signal)。 f=1000*(0:256)/512。 Ps=abs(Ys)。 Ys=fft(signal,512)。 noise=2*rand(size(t))?？删帉?xiě)如下的 MATLAB 程序演示信號(hào)疊加噪聲前后的幅值譜分布： t=0::。 示例 1：通過(guò)傅里葉變換找出被隨機(jī)噪聲淹沒(méi)的信號(hào)頻率。 B＝ fft2（ I， m， n）通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù) I 進(jìn)行剪切或補(bǔ)零，按用戶指定的點(diǎn)數(shù)計(jì)算 fft，返回?cái)?shù)據(jù)矩陣 B 的大小為 m n。一方面 該課程涉及了許多基本分析方法，而掌握這些方法就要不僅要有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，而且要將大量的時(shí)間和精力花費(fèi)在許多繁 瑣的工程計(jì)算上；將 Matlab 引入該課程，一些基本的分析方法便可用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖 階躍響應(yīng) 以 上分別包含了時(shí)域，頻域，離散域，復(fù)頻域里信號(hào)與系統(tǒng)的例子，從里面可以充分的體會(huì)到 MATLAB 這款軟件功能十分強(qiáng)大，用它來(lái)對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)進(jìn)行仿真也極其方 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 34 頁(yè) 便簡(jiǎn)單，讓我們對(duì)這門(mén)課的理解也變得簡(jiǎn)單了許多 [14]。 % 系統(tǒng)函數(shù)分子多項(xiàng)式系數(shù) step(b,a)。 圖 電路圖相關(guān)解答 某導(dǎo)彈自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)框圖如圖 所示， 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 33 頁(yè) ?G ( s )F ( s )+_Y ( s ). 圖 導(dǎo)彈自動(dòng)跟蹤系統(tǒng) 其系統(tǒng)函數(shù)： 4 1 97 1 1 )( 23 2 ??? ??? sss sssH 試求其階躍響應(yīng) )(ts 程序如下： b=[ ]。 % 繪制零極點(diǎn)圖 subplot(1,2,2),bode(b,a)。 % 分子多項(xiàng)式系數(shù) sys=tf(b,a)。 % 電容 C=470pF b=[L*C 0 1]。 % 電阻 R=50 L=50*(10^6)。 % 沖激響應(yīng) h(t) 運(yùn)行結(jié)果如 圖 所示 。 % 繪制零極點(diǎn)圖 subplot(1,3,2),step(b,a)。 % 系統(tǒng)函數(shù)分母多項(xiàng)式系數(shù) sys=tf(b,a)。grid 運(yùn)行結(jié)果如 圖 所示： 輸入 Q=1 圖 低通濾波器特性曲線 零極點(diǎn)分析 ： 54 2)(2 ???? ss ssH，求零極點(diǎn)并畫(huà)出零極點(diǎn)圖，并求階躍響應(yīng) )(ts 和 沖擊響應(yīng) )(th ， 程序如下： b=[1 2]。相頻特性曲線 39。grid subplot(1,2,2),plot(normalizedw,angle(H))。幅頻特性曲線 39。 % 二階低通濾波器的頻率特性表達(dá)式 subplot(1,2,1),plot(normalizedw,abs(H))。 % 以交互方式輸入 Q normalizedw=linspace(,10,100)。輸入 Q=39。 運(yùn)行結(jié)果如圖 所示 。)。 % 繪制頻譜 title(39。filled39。)。 % 在圖形中添加坐標(biāo)線 title(39。)。 % 計(jì)算傅立葉系數(shù)對(duì)應(yīng)各個(gè) n 的值 subplot(2,1,1),stem(n,fn,39。n39。 % 化簡(jiǎn) n=[20:1,eps,1:20]。 fn=int(f,t,tao/2,tao/2)/T。tao=1。 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 28 頁(yè) f ( t ) 0 . 5 0 . 5t0? ?? ?143 . 5 4 . 5 4 4 . 5 3 . 5 圖 周期矩形脈沖 程序如下 ： clear all syms t n T tao A T=4。 % 繪制 f(t)的波形 運(yùn)行結(jié)果如 圖 。 信號(hào)的調(diào)制： tttf ?? 50c os)4s in22()( ?? 程序如下： syms t。 a=[1 2 5 0]。grid on 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 26 頁(yè) 運(yùn)行結(jié)果如 圖 所示 。單位響應(yīng) 39。)。grid on subplot(1,2,2),stem(n,y2,39。零狀態(tài)響應(yīng) 39。)。 % 單位響應(yīng) subplot(1,2,1),stem(n,y1,39。 % 輸入序列 y1=filter(b,a,fn)。 % 差分方程的系數(shù) n=0:15。 圖 零狀態(tài)響應(yīng) （ 6） 已知差分方程 )()2()1()( nfnynyny ????? ① 當(dāng) )()( nnf n?? 時(shí)，求零狀態(tài)響應(yīng) )(ny ； ② 當(dāng) )()( nnf ?? 時(shí)，求單位響應(yīng) )(nh 程序如下： b=[1]。) ezplot(yzs,[0 8])。,39。 tetytyty t????? ， 試求零狀態(tài)響應(yīng) )(ty 程序如下： yzs=dsolve(39。39。 圖 卷積和 （ 4） 求 z 變換 ?? nnf cos)( 程序如下： syms n z OMEGA % 定義符號(hào)變量 fn=cos(n*OMEGA)。 % 繪制 y(n)的圖形 axis([0 40 0 5])。filled39。 % 繪制 x(n)的圖形 axis([0 40 0 ])。filled39。 % 繪制 f(n)的圖形 axis([0 40 0 1])。filled39。 % 確定卷積序列的終點(diǎn) y=conv(f,h)。 % 確定 h(n)序列值 left=nf(1)+nh(1)。Nh=length(nh)。 % 確定 f(n)的序號(hào)向量和區(qū)間長(zhǎng)度 f=.^(nf5)。 % 加注波形標(biāo)題 （ 3 ） 求 卷 積 和 ： 若 )5()( 5 ?? ? nnf n ? ，到 30?n ， )()( 10 nRnh ? ，求)(*)()( nhnfny ? 程序如下： nf=5:30。sinc(t)*cos(20*pi*t)39。 % 計(jì)算函數(shù) f(t)=sinc(t)*cos(20*pi*t) plot(t,f)。 圖 信號(hào)相乘結(jié)果 程序如下： t=5::5。 % 計(jì)算符號(hào)函數(shù) f(t)=cos(18*pi*t)+cos(20*pi*t) 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 23 頁(yè) ezplot(f,[0 pi])。 圖 信號(hào)相加結(jié)果 程序如下： syms t。 通過(guò) MATLAB 可以對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)進(jìn)行各種處理，具體如下 。 8)S 域與 z 域的關(guān)系 s 左半平面 ?z 單位圓內(nèi) ； s 右半平面 ?z 單位圓外 ； s 虛軸 ?z 單位圓且， s 與 z 之間是多對(duì)一的映射關(guān)系 。 7)z 域框圖 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 22 頁(yè) k 域框圖 ?z 域框圖（零狀態(tài)） ?z 域代數(shù)方程 ?響應(yīng)的象函數(shù) ?響應(yīng) ； 由以上方法可得到 )(kh 或 )(kyf 。 6)系統(tǒng)函數(shù))( )()( zF zYzH f?； 3 個(gè)方面的應(yīng)用 由差分方程 ?系統(tǒng)函數(shù) ?求 )(kh ；系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)化為差分方程 。 4)逆 z 變換的求解 長(zhǎng)除法、部分分式展開(kāi)法、留數(shù)定理法 ； 重點(diǎn)：部分分式展開(kāi)法 ； 步驟： zzF)( ?按照 )(zF 極點(diǎn)的情況進(jìn)行部分分式展開(kāi) ?利用常用的 ZT 對(duì)求逆 ?組合。 ROCzF ?)( ? )(kf 幾類序列的 ROC：有限長(zhǎng)序列，右邊序列，左邊序列，雙邊序列 。 5)s 域框圖 時(shí)域框圖 ?s 域框圖（零狀態(tài)） ?s 域代數(shù)方程 ?響應(yīng)的象函數(shù) ?響應(yīng) ； 由以上方法可得到 )(th 或 )(tyf ； 若給定初始狀態(tài)，可由系統(tǒng)函數(shù)得齊次微分方程，進(jìn)一步求得 )(tyx 。 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 21 頁(yè) 4)系統(tǒng)函數(shù))( )()( sF sYsH f?,3 個(gè)方面的應(yīng)用 ：由微分方程 ?系統(tǒng)函數(shù) ?求 )(th ；系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)化為微分方程 。 2)拉氏變換的性質(zhì) 線性、尺度變換、時(shí)移、頻移 ； 時(shí)域微分（ 1 次、 2 次）、時(shí)域積分（ 1 次） ； 時(shí)域卷積定理、初值終值定理 。 4)系統(tǒng)的頻率響應(yīng))( )()( ??? jF jYjH ? 周期信號(hào)輸入，可用傅立葉級(jí)數(shù)法 ???? nnn jHFY ?? )( 。頻譜：幅度譜 ?? ~)(jF ；相位譜 ??? ~)( 傅 立葉