【正文】 ing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。 5） 編寫(xiě)開(kāi)始引導(dǎo)界面的回調(diào)函數(shù) , 實(shí)現(xiàn)從引導(dǎo)界面直接進(jìn)入主界面。 3） 分別編寫(xiě)各個(gè)子界面的各個(gè)控件 對(duì)象的回調(diào)函數(shù) , 來(lái)實(shí)現(xiàn)控件相應(yīng)控制功能 , 達(dá)到直接通過(guò)界面上各個(gè)控件就可以控制數(shù)據(jù)的輸入輸出 , 并可以方便地對(duì)實(shí)驗(yàn)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 圖 51 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)的具體步驟如下 : 1） 運(yùn)用 Matlab 的圖形用戶界面 (GUI)設(shè)計(jì)方法 , 設(shè)計(jì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開(kāi)始引導(dǎo)界面、實(shí)驗(yàn)主界面及其實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理課程中具體實(shí)驗(yàn)的各個(gè)子界面 。 主界面中還包含了說(shuō)明模塊。一個(gè) 實(shí)驗(yàn)界面模塊下面 又有下一級(jí)實(shí)驗(yàn)界面模塊 , 如濾波器設(shè)計(jì)模塊下面還有 FIR 濾波器設(shè)計(jì)模塊和 IIR 濾波器設(shè)計(jì)模塊 , 其中 FIR 濾波器模塊又包含 FIR 濾波器線性的判斷實(shí)驗(yàn)界面、窗函數(shù)的頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)界面和 FIR 濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)界面 。 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由兩部分組成 : 界面模塊設(shè)計(jì)和菜單模塊設(shè)計(jì)。 第五章 系統(tǒng)軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì) 信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)繁多、復(fù)雜，許多實(shí)驗(yàn)還需要輸入?yún)?shù)，若將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一個(gè)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(jì)要求。Position39。)。例如： p＝ get(obj,39。 9． uimenu 函數(shù)：生成圖形窗口的菜單中層次菜單與下一級(jí)子菜單。 7． image 函數(shù)：顯示圖片對(duì)象。 5． patch 函數(shù)：填充多邊形。 3． axes 函數(shù)：創(chuàng)建坐標(biāo)軸圖形對(duì)象。 句柄圖形之間的層次關(guān)系 圖 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。 可以使用屬性編輯器來(lái)設(shè)置屬性 寫(xiě)回調(diào)函數(shù) CallBack 每 個(gè) 控 件 都 有 幾 種 回 調(diào) 函 數(shù) ， 右 鍵 選 中 的 控 件 一 般 會(huì) 有 如 下 菜 單 ：然后就可以跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的 Editor 中編輯代碼 ， GUIDE會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的函數(shù)體，函數(shù)名，名稱一般是控件 Tag+ Call 類型名參數(shù)有三個(gè) ( hObject, eventdata, handles)， 其中 hObject 為發(fā)生事件的源控件， eventdata 為事件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， handles為傳入的對(duì)象句柄 ， CreateF 是在控件對(duì)象創(chuàng)建的時(shí)候發(fā)生 (一般為初始化樣式，顏色，初始值等 )， DeleteF 實(shí)在空間對(duì)象被清除的時(shí)候發(fā)生 ， ButtonDownF 和 KeyPressF 分別為鼠標(biāo)點(diǎn)擊和按鍵事件 Callback， CallBack 為一般回調(diào)函數(shù)，因不同的控件而已異。 （ 3） Min：最小值。 （ 1） ListboxTop：在列表框中顯示的最頂層的字符串的索引。 （ 5） DeleteF：刪除對(duì)象過(guò)程中執(zhí)行的回調(diào)函數(shù)。該屬性值應(yīng)該為一個(gè)可以直接求值的字符串，在該對(duì)象被選中和改變時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)地對(duì)字符串進(jìn)行求值。 （ 2） ButtonDownF 屬性：按鈕按下時(shí)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(duì)象類型。 （ 5） Visible：控件是否可見(jiàn)。 （ 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。 新建并且保存后，會(huì)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(duì)齊工具； Property Inspector：對(duì)象屬性觀察器； Object Browser：對(duì)象瀏覽器； Menu Editor：菜單編輯器。 （ 3）編寫(xiě) GUI 界面的回調(diào)函數(shù)下的程序，將各個(gè)子界面整合在 GUI 界面中，即通過(guò)GUI 界面就可以進(jìn)入任何一個(gè)子界面并進(jìn)行操作。 其設(shè)計(jì)的具體操作步驟如下： GUI 界面 退出 實(shí)驗(yàn)主界面 退出 實(shí)驗(yàn)子界面 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 退 出 返 回 退出 （ 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。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。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)的窗口上又分別安放了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)實(shí)驗(yàn)主界面了解想要了解的知識(shí)，也可以通過(guò)輸入?yún)?shù)得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即把幾個(gè)實(shí)驗(yàn)放在一個(gè)界面上，這樣便于比較和分析。 整個(gè)系統(tǒng)的 功能結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 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)。 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。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(kāi)發(fā)運(yùn)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(hào)處理課程的實(shí)驗(yàn)都是以 MATLAB 作為仿真工具。界面設(shè)計(jì)完成后 , 只是一些靜態(tài)的畫(huà)面而已 , 沒(méi)有什么內(nèi)涵 , 還不能用于實(shí)驗(yàn)操作 , 要想達(dá)到實(shí)驗(yàn)?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(gè)為工程計(jì)算和數(shù)據(jù)分析而專門(mén)設(shè)計(jì)的高級(jí)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(wèn)題 。 我們 在學(xué)習(xí)《信號(hào)與系統(tǒng)》和《數(shù)字信號(hào)處理》課程時(shí)，做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候用的是 Matlab軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)波形的模擬以及處理，可以比較直觀準(zhǔn)確的看到波形， 對(duì) Matlab 軟件也有了初步的認(rèn)識(shí) ，也可以用它編寫(xiě)一些比較簡(jiǎn)單的程序來(lái) 。 由于我們的課題是基于 Matlab 的信號(hào)系統(tǒng)平臺(tái)，所以在選擇做界面的工具的時(shí)候也 選擇 Matlab。 第三章 方案選取 本設(shè)計(jì)研究的信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)可執(zhí)行的系統(tǒng)，可以脫離它的開(kāi)發(fā)軟件 Matlab而獨(dú)立運(yùn)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(hào)模擬和運(yùn)算 。簡(jiǎn)單基礎(chǔ)地涵蓋了 《 信號(hào)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(hào)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(hào)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(kāi)發(fā)目標(biāo)是利用 Matlab 軟件開(kāi)發(fā)一套集可視化圖形與動(dòng)態(tài)仿真為一體的教學(xué)演示型軟件， 主要是面對(duì)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(hào)與系統(tǒng) 》課程 中部分信號(hào)的傳輸波形、卷積、傅立葉變換 以及濾波器設(shè)計(jì)等，幫助 他們直觀、感性地了解和掌握信號(hào)系統(tǒng)的概念、 基本特征等，深化對(duì)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(tái)作品，對(duì)于非專 業(yè)的開(kāi)發(fā)人員和專業(yè)開(kāi)發(fā)人員都是一個(gè)好的選擇。 經(jīng)濟(jì)可行性 本課題通過(guò)對(duì) 既有 開(kāi)發(fā)平臺(tái)的使用，能夠設(shè)計(jì)出比較完善的信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，沒(méi)有任何經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)，本課題可以自主開(kāi)發(fā)信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為實(shí)驗(yàn)提供了靈活性 ,擺脫了硬件可以看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ,而且又可脫離 Matlab 來(lái)進(jìn)行仿真 .為教學(xué)和研究提供了方便 ,在經(jīng)濟(jì)上節(jié)約了實(shí)驗(yàn)開(kāi)支 ,鍛煉了學(xué)生的自我研發(fā)意識(shí)和自己動(dòng)手的能力。 可行性分析 技術(shù)可行性 本課題所涉及的研究目標(biāo)，在國(guó)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(hào)模擬是通過(guò)硬件，對(duì)儀器和實(shí)驗(yàn)室的要求較高，不便于廣泛應(yīng)用，而且信號(hào)處理具有內(nèi)容繁多、概念抽象、設(shè)計(jì)復(fù)雜等特點(diǎn) , 學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)常常會(huì)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(dòng)，個(gè)人生活中的應(yīng)運(yùn)以是相當(dāng)普遍，是社會(huì)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(bào)以來(lái)，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(shì)。 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(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。 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。允許用戶編寫(xiě)可以和 MATLAB進(jìn)行交互的 C 或 C++語(yǔ)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(kù)接口、概率統(tǒng)計(jì)、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(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 LMI 控制、魯棒控制、模型預(yù)測(cè)、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、定點(diǎn)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(duì)許多專門(mén)的領(lǐng)域都開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。同時(shí)對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形對(duì)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(jì)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(lái)，并且可以對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印。 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)。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++ 。其擁有 600 多個(gè)工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種計(jì)算功能。而且這種語(yǔ)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(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。新版本的 MATLAB 語(yǔ)言是基于最為流行的 C＋＋ 語(yǔ)言基礎(chǔ)上的，因此語(yǔ)法特征與 C＋＋語(yǔ)言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)格式。 （ 2）簡(jiǎn)單易用的程序語(yǔ)言 Matlab 一個(gè)高級(jí) 的矩陣 /陣列語(yǔ)言，它包含控制語(yǔ)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(diǎn)。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(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。 GUIDE（ Graphical User Interface Development Enviroment） 是 MATLAB 中一個(gè)專門(mén)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)