【正文】 第四個按鈕，將String改為“單位脈沖信號”， Frontsize設(shè)為15，雙擊第五個按鈕，將String改為“矩形脈沖信號”， Frontsize設(shè)為15，雙擊第六個按鈕，將String改為“抽樣信號”， Frontsize設(shè)為15。5）編寫開始引導(dǎo)界面的回調(diào)函數(shù), 實現(xiàn)從引導(dǎo)界面直接進(jìn)入主界面。3）分別編寫各個子界面的各個控件對象的回調(diào)函數(shù), 來實現(xiàn)控件相應(yīng)控制功能, 達(dá)到直接通過界面上各個控件就可以控制數(shù)據(jù)的輸入輸出, 并可以方便地對實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)及其圖形進(jìn)行讀取和分析的目的。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖51 所示開始引導(dǎo)界面 開始界面 濾波器設(shè)計傅立葉變換 卷積卷積基本信號產(chǎn)生序列基本計算系統(tǒng)說明圖51 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)設(shè)計步驟設(shè)計的具體步驟如下:1）運用 Matlab的圖形用戶界面(GUI)設(shè)計方法, 設(shè)計整個實驗系統(tǒng)的開始引導(dǎo)界面、實驗主界面及其實現(xiàn)信號處理課程中具體實驗的各個子界面。 主界面中還包含了說明模塊。一個實驗界面模塊下面又有下一級實驗界面模塊, 如濾波器設(shè)計模塊下面還有 FIR 濾波器設(shè)計模塊和 IIR濾波器設(shè)計模塊, 其中 FIR 濾波器模塊又包含 FIR 濾波器線性的判斷實驗界面、窗函數(shù)的頻率響應(yīng)實驗界面和 FIR 濾波器的設(shè)計實驗界面。本實驗系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計由兩部分組成: 界面模塊設(shè)計和菜單模塊設(shè)計。第五章 系統(tǒng)軟件平臺的設(shè)計信號系統(tǒng)實驗繁多、復(fù)雜，許多實驗還需要輸入?yún)?shù)，若將系統(tǒng)設(shè)計成一個界面，使得系統(tǒng)繁重、擁擠，不能夠?qū)崿F(xiàn)友好、美化的界面的設(shè)計要求。Position39。Position39。 警告框 獲取與設(shè)置對象屬性常用函數(shù)：gcf函數(shù)：獲得當(dāng)前圖形窗口的句柄gca函數(shù)：獲得當(dāng)前坐標(biāo)軸的句柄gco函數(shù)：獲得當(dāng)前對象的句柄gcbo函數(shù)：獲得當(dāng)前正在執(zhí)行調(diào)用的對象的句柄gcbf函數(shù)：獲取包括正在執(zhí)行調(diào)用的對象的圖形句柄delete函數(shù)：刪除句柄所對應(yīng)的圖形對象findobj函數(shù)：查找具有某種屬性的圖形對象設(shè)置方法：（1）get函數(shù)返回某些對象屬性的當(dāng)前值。幾個實用的小函數(shù)：uigetfile 選擇文件對話框uiputfile 保存文件對話框uisetcolor 設(shè)置顏色對話框fontsetcolor 設(shè)置字體對話框msgbox8．uicontrol函數(shù)：生成用戶控制圖形對象。6．surface函數(shù)：繪制三維曲面。4．line函數(shù)：畫線。2．newplot函數(shù)：做好開始畫新圖形對象的準(zhǔn)備。例如按鈕被按下時發(fā)生，下拉框改變值時發(fā)生，sliderbar 拖動時發(fā)生等等。（4）Value：控件的當(dāng)前值。（2）Max：最大值。（5）DeleteF：刪除對象過程中執(zhí)行的回調(diào)函數(shù)。該屬性值應(yīng)該為一個可以直接求值的字符串，在該對象被選中和改變時，系統(tǒng)將自動地對字符串進(jìn)行求值。（2）ButtonDownF屬性：按鈕按下時的處理函數(shù)。 （1）BusyAction：處理回調(diào)函數(shù)的中斷。（7）Units：設(shè)置控件的位置及大小的單位。（5）UserData：用戶指定數(shù)據(jù)。（4）TooltipString屬性：提示信息顯示。（2）Style：控件對象類型。（5）Visible：控件是否可見。（3）ForegroundColor：文本顏色。（1）BackgroundColor：設(shè)置控件背景顏色，使用[R G B]或顏色定義。 10．列表框（Listbox）控件11．彈出式菜單（Popup Menu）控件 8．按鈕組（Button Group）控件9．檢查框（Check Box）控件 6．開關(guān)按鈕（Toggle Button）控件7．單選按鈕（Radio Button）控件 4．滾動條（Slider）控件5．按鈕（Push Button）控件 新建并且保存后，會生成相應(yīng)的fig文件和m文件，在Layout編輯視圖中，可以使用如下工具：Layout Editor：布局編輯器；Alignment Tool：對齊工具；Property Inspector：對象屬性觀察器；Object Browser：對象瀏覽器；Menu Editor：菜單編輯器。（3）編寫GUI界面的回調(diào)函數(shù)下的程序，將各個子界面整合在GUI界面中，即通過GUI界面就可以進(jìn)入任何一個子界面并進(jìn)行操作。其設(shè)計的具體操作步驟如下：（1）使用MATLAB圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境GUIDE提供的一系列創(chuàng)建用戶圖形界面工具，設(shè)計整個系統(tǒng)的GUI界面、實驗主界面和各個子界面。界面設(shè)計完成后，只是一些靜態(tài)的畫面，而沒有實際操作意義，還不能用于實驗操作，想要達(dá)到實驗演示和分析的功能，還必須借助于callback函數(shù)調(diào)用一系列的程序。在每個實驗的窗口上又分別安放了實驗內(nèi)容和實驗結(jié)果，通過實驗主界面了解想要了解的知識，也可以通過輸入?yún)?shù)得到不同的實驗結(jié)果，即把幾個實驗放在一個界面上，這樣便于比較和分析。整個系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。GUI模塊是一個主界面，實驗主界面模塊根據(jù)數(shù)字信號處理課程的重點和難點選擇了幾個典型的實驗。該實驗系統(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。這些界面以按鈕、靜態(tài)文本、編輯框和坐標(biāo)軸等友好界面形式構(gòu)成，即便是不理解MATLAB程序，也可以很方便地使用，系統(tǒng)內(nèi)容豐富，結(jié)果直觀易懂，便于分析。第四章 開發(fā)運行環(huán)境 系統(tǒng)的基本模塊 基于MATLAB強(qiáng)大的功能，許多高校數(shù)字信號處理課程的實驗都是以MATLAB作為仿真工具。界面設(shè)計完成后, 只是一些靜態(tài)的畫面而已, 沒有什么內(nèi)涵, 還不能用于實驗操作, 要想達(dá)到實驗?zāi)康? 必須借助于函數(shù)調(diào)用。Matlab是Math和Works公司推出的一個為工程計算和數(shù)據(jù)分析而專門設(shè)計的高級交互式軟件包，利用它能容易地解決在系統(tǒng)仿真領(lǐng)域教學(xué)與研究中遇到的問題。 我們在學(xué)習(xí)《信號與系統(tǒng)》和《數(shù)字信號處理》課程時，做實驗的時候用的是Matlab軟件來實現(xiàn)信號波形的模擬以及處理，可以比較直觀準(zhǔn)確的看到波形，對Matlab軟件也有了初步的認(rèn)識，也可以用它編寫一些比較簡單的程序來。由于我們的課題是基于Matlab的信號系統(tǒng)平臺，所以在選擇做界面的工具的時候也選擇Matlab。第三章 方案選取本設(shè)計研究的信號系統(tǒng)實驗平臺是一個可執(zhí)行的系統(tǒng)，可以脫離它的開發(fā)軟件Matlab而獨立運行。整套系統(tǒng)采取圖文并茂、循序漸進(jìn)、從感性到理性的方式，首先讓初學(xué)者在掌握基本信號模擬和運算。簡單基礎(chǔ)地涵蓋了《信號與系統(tǒng)》部分主要章節(jié), 用可視化的仿真模擬圖形為大家演示部分基本信號的傳輸波形和調(diào)制變換，部分交互式界面可直接輸入合適的值使大家更直觀、感性地了解和掌握信號系統(tǒng)的概念、傳輸性能、基本特征等,為課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 系統(tǒng)主要目標(biāo)及功能 系統(tǒng)目標(biāo)本課題開發(fā)目標(biāo)是利用Matlab軟件開發(fā)一套集可視化圖形與動態(tài)仿真為一體的教學(xué)演示型軟件，主要是面對初學(xué)者，用可視化的仿真模擬圖形配合老師的講課內(nèi)容給大家演示《信號與系統(tǒng)》課程中部分信號的傳輸波形、卷積、傅立葉變換以及濾波器設(shè)計等，幫助他們直觀、感性地了解和掌握信號系統(tǒng)的概念、基本特征等，深化對通信概念的理解。它易學(xué)易用，不需大量編程，能創(chuàng)作出一些高水平的模擬平臺作品，對于非專業(yè)的開發(fā)人員和專業(yè)開發(fā)人員都是一個好的選擇。 經(jīng)濟(jì)可行性本課題通過對既有開發(fā)平臺的使用，能夠設(shè)計出比較完善的信號系統(tǒng)實驗平臺，沒有任何經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)，本課題可以自主開發(fā)信號系統(tǒng)實驗平臺，為實驗提供了靈活性,擺脫了硬件可以看到實驗結(jié)果,在經(jīng)濟(jì)上節(jié)約了實驗開支,鍛煉了學(xué)生的自我研發(fā)意識和自己動手的能力。本課題所涉及的研究目標(biāo)，在國內(nèi)外已經(jīng)有相當(dāng)成熟的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。以前的信號模擬是通過硬件，對儀器和實驗室的要求較高，不便于廣泛應(yīng)用，而且信號處理具有內(nèi)容繁多、概念抽象、設(shè)計復(fù)雜等特點, 學(xué)生在學(xué)習(xí)時常常會感到枯燥, 難以理解和掌握。 需求分析通信在現(xiàn)今生活中已是普遍存在，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展，政治軍事活動，個人生活中的應(yīng)運以是相當(dāng)普遍，是社會發(fā)展不可缺少的工具，自1844年莫而斯在華盛頓和巴爾的摩之間發(fā)送世界第一份電報以來，通信已經(jīng)經(jīng)歷了150多年，發(fā)展到目前數(shù)字通信趨于替代模擬通信的趨勢。使他們直觀，感性地了解和掌握通信系統(tǒng)的概念、傳輸性能等[3]。 （7）應(yīng)用軟件開發(fā)（包括用戶界面） 在開發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個文件和圖形窗口；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，包括對性對起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向Excel和HDF5進(jìn)行連接。MATLAB的一個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。允許用戶編寫可以和MATLAB進(jìn)行交互的C或C++語言程序。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫接口、概率統(tǒng)計、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識、控制系統(tǒng)設(shè)計、LMI控制、魯棒控制、模型預(yù)測、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計、實時快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點仿真、DSP與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。 　 （5）應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱 MATLAB對許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。同時對一些特殊的可視化要求，例如圖形對話等，MATLAB也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求?？捎糜诳茖W(xué)計算和工程繪圖。 （4）出色的圖形處理功能 MATLAB自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來，并且可以對圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡單最基本的函數(shù)到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。在通常情況下，可以用它來代替底層編程語言，如C和C++ 。其擁有600多個工程中要用到的數(shù)學(xué)運算函數(shù)，可以方便的實現(xiàn)用戶所需的各種計算功能。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是MATLAB能夠深入到科學(xué)研究及工程計算各個領(lǐng)域的重要原因。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C＋＋語言基礎(chǔ)上的，因此語法特征與C＋＋語言極為相似，而且更加簡單，更加符合科技人員對數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式。 （2）簡單易用的程序語言 Matlab一個高級的矩陣/陣列語言，它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c。而且新版本的MATLAB提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。包括MATLAB桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。 MATLAB的特點（1）友好的工作平臺和編程環(huán)境 MATLAB由一系列工具組成。GUIDE（Graphical User Interface Development Enviroment）是MATLAB中一個專門用于GUI程序設(shè)計的向?qū)гO(shè)計器，通過GUIDE可以很方便地設(shè)計出各種符合要求的圖形用戶界面，