【正文】 、 數(shù)字圖像處理 技術(shù) 、 數(shù)字信號處理 技術(shù) 、 通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真 、 MATLAB 在通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真的應(yīng)用 、 財務(wù)與金課程設(shè)計說明書 3 融工程 、 管理與調(diào)度優(yōu)化計算（運籌學(xué)） ?？梢灾苯诱{(diào)用 ， 用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲?MATLAB 函數(shù) 庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的 MATLAB 愛 好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進行下載就可以用。 MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是 矩陣 ，它的指令 表達式 與 數(shù)學(xué) 、工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 來解算問題要比用 C、 FORTRAN 等語言完成相同的事情簡捷得多，并且 MATLAB 也吸收了像 Maple 等軟件的優(yōu)點，使 MATLAB成為一個強大的 數(shù)學(xué)軟件 。它在 數(shù)學(xué) 類科技應(yīng)用軟件中在 數(shù)值計算 方面首屈一指。它將 數(shù)值分析 、 矩陣計算 、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非 線性 動態(tài)系統(tǒng)的 建模 和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計以及必須進行有效 數(shù)值計算 的眾多科學(xué) 領(lǐng)域 提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式 程序設(shè)計語言 （如C、 Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計算軟件的先進水平。 課程設(shè)計說明書 2 2MATLAB 簡介 簡介 MATLAB 是美國 MathWorks 公司出品的商業(yè) 數(shù)學(xué)軟件 ，用于 算法 開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、 數(shù)據(jù)分析以及 數(shù)值計算 的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB 和 Simulink兩大部分 ?；诒緦W(xué)期所學(xué)的 DITFFT 的運算規(guī)律和編程思想以及 MATLAB 的學(xué)習(xí)和使用，本課設(shè)要求在 MATLAB 環(huán)境下編寫基 2 DITFFT 算法實現(xiàn)對離散信號的快速傅里葉 變換，再與 MATLAB 軟件自帶的 FFT 函數(shù)實現(xiàn)對離散信號的傅里葉變換進行比較，如果得到的頻譜相同，那么我們編寫的程序就是正確的。因此， DFT 的這種運算只能進行理論上的計算，不適合對實時處理要求高的場合。 對于有限長序列 x(n),若要求其 N 點的傅里葉變換（ DFT）需要經(jīng)過 2N 次復(fù)數(shù)乘法運算和 ? ?1??NN 次復(fù)數(shù)加法運算。它可以將聲音文件變換為離散的數(shù)據(jù)文件，然后利用其強大的矩陣運算能力處理數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)濾波、傅立葉變換、時域和頻域分析、聲音回放以及各種圖的呈現(xiàn)等，它的信號處理與分析工具箱位語音信號分析提供了十分豐富的功能函數(shù)，利用這些功能函數(shù)可以快捷而又方便的完成語音信號的處理和分析以及信 號的可視化。 附加的工具箱（單獨提供的專用 MATLAB 函數(shù)集）擴展了 MATLAB 環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類型的問題。目 錄 1 引言 ............................................................................................................................. 1 2MATLAB 簡介 ............................................................................................................ 2 簡介 .................................................................................................. 2 圖形用戶界面簡介 ........................................................................................... 3 3 基于 MATLAB 的 FFT 算法實現(xiàn) ............................................................................. 4 設(shè)計思想 ........................................................................................................... 4 系統(tǒng)總體流程圖 ............................................................................................... 4 運算規(guī)律及編程思想 ................................................................................ 4 圖片的選取 ............................................................................................. 4 算法的基本原理 ...................................................................... 5 算法的運算規(guī)律及編程思想 .................................................. 7 4MATLAB 程序 實現(xiàn) .................................................................................................... 9 輸入界面 .......................................................................................... 9 設(shè)計結(jié)果 ........................................................................................................... 9 5 系統(tǒng)人機對話界面 ................................................................................................... 11 界面設(shè)計 ......................................................................................................... 11 運行調(diào)試 ......................................................................................................... 12 心得體會 ...................................................................................................................... 14 參考文獻 ...................................................................................................................... 15 附錄 I MATLAB 設(shè)計程序 ......................................................................................... 16 附錄 II GUI 回調(diào)函數(shù) ................................................................................................. 20 課程設(shè)計說明書 1 1 引言 MATLAB 是矩陣實驗室（ Matrix Laboratory）的簡稱，是美國 MathWorks公司出品的商數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括 MATLAB 和 Simulink兩大部分。 MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計、測試和測量、財務(wù)建模和分析以及計算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。它以矩陣運算為基礎(chǔ)，把計算、可視化、程序設(shè)計融合在一個簡單易用的交互式工作環(huán)境中，是一款數(shù)據(jù)分析和處理功能都非常強大的工程適用軟件。數(shù)字信號處理是 MATLAB 重要應(yīng)用的領(lǐng)域之一。隨著 N 的增加，運算量將急劇增加，而在實際問題中， N 往往是較大的，如當(dāng) N=1024 時，完成復(fù)數(shù)乘法和復(fù)數(shù)加法的次數(shù)分別為百萬以上，無論是用通用計算機還是用 DSP 芯片，都需要消耗大量的時間和 機器內(nèi)存，不能滿足實時的要求。因此，研究作為 DSP 的快速算法的 FFT 是相當(dāng)必要的，快速傅里葉變換（ FFT）是為提高 DFT 運算速度而采用的一種算法，快速算法的種類很多，而且目前仍在改進和提高，它是根據(jù)離散傅里葉變換的奇、偶、虛、實等特性，對離散傅立葉變換的算法進行改進獲得的。本課程設(shè)計主要是對數(shù)字信號的分析。 MATLAB 是由美國 mathworks 公司發(fā)布的主要面對科學(xué)計算、可視化以及交互式 程序設(shè)計 的高科技計算環(huán)境。 MATLAB和 Mathematica、 Maple 并稱為四大 數(shù)學(xué) 軟件。 MATLAB 可以進行 矩陣 運算、繪制 函數(shù) 和數(shù)據(jù)、實現(xiàn) 算法 、創(chuàng)建用戶界面、連接其他 編程語言 的程序等，主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、 信號處理 與通訊、 圖像處理 、 信號檢測 、 金融建模 設(shè)計與分析等 領(lǐng)域 。在新的版本中也加入了對 C、 FORTRAN、 C++、 JAVA的支持。 MATLAB 的特點： (1)高效的 數(shù)值計算 及符號計算功能，能使用戶從繁雜的 數(shù)學(xué) 運算分析中解脫