【正文】 box、listbox、popupmenu、edit text、static text、table、axes、panel、buttongroup、activeX control，這些屬于uicontrol對象。④Modal Question Dialog:打開以后是一個對話框的編輯器，默認為一個問題的對話框。②GUI with Uicontrols：打開之后包含uicontrol對象的編輯器，具有單位換算功能。第二種在MATLAB主界面左上角點擊FileNewGUICreate New GUIBlank GUIOK即可打開圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境。啟動GUIDE用戶有兩種方法啟動GUIDE。5計算機信息工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書第3章 GUI的建立 GUI界面基本操作為什么用戶要在MATLAB中使用GUI呢？其實GUI相當于MATLAB中的Visual Basic，是面向?qū)ο蟮木幊?，可以使用戶不懂MATLAB語言也可以輕易操作該程序GUI編輯界面主要包括GUI對象選擇區(qū)，GUI布局區(qū)，GUI工具欄和狀態(tài)欄4個部分。只要執(zhí)行 GUI 的單個圖形組件，必須有一個響應(yīng)。例如，如果用戶單擊一個按鈕，這個事件必然導致相應(yīng)的Matlab 語句執(zhí)行。最后，當用戶用鼠標或用鍵盤輸入一些信息，那么程序就要有相應(yīng)的動作。但用戶還可以用函數(shù) figure 來創(chuàng)建空圖像窗口，空圖像窗口經(jīng)常用于放置各種類型的組件。GUI 的每一個組件都必須安排圖像窗口中。在 Matlab GUI 中的每一個項目(按鈕，標簽，編輯框等)都是一個圖形化組件,組件可分為三類：圖形化控件(按鈕，編輯框，列表，滑動條等)，靜態(tài)元素(窗口和文本字符串)，菜單和坐標系，圖形化控件和靜態(tài)元素由函數(shù) uicontrol創(chuàng)建，菜單由函數(shù)uimenu 和 uicontextmenu創(chuàng)建，坐標系常用函數(shù)axes創(chuàng)建，用來顯示圖形化數(shù)據(jù)。因為用戶是初學者，對于Matlab語言還不是很了解，所以選擇第一種形式來滿足此次試驗的要求。一種是由GUIDE工具進行編寫，這種方法的好處在于簡單易懂，比較容易上手，但是對于一些復雜的功能實現(xiàn)比較困難，不能完善優(yōu)化整個系統(tǒng)。圖形用戶界面是由各種圖形對象，如圖軸，圖形窗口，菜單，按鈕，文本框按鈕等構(gòu)建的用戶界面，是人機交流信息的工具和方法。隨著計算機的快速發(fā)展，GUI的使用越來越廣泛，它極大地方便了非專業(yè)人士的使用，不需要、死記硬背大量的公式，節(jié)省了用戶很多寶貴的時間，取而代之的是通過窗口，按鍵，菜單等方式來進行操作。簡單的Matlab編程環(huán)境提供了完善的調(diào)試系統(tǒng)，程序不需要經(jīng)過編輯就可以直接運行出來，并具有及時地報告錯誤和對數(shù)據(jù)錯誤分析的能力。它的用戶界面也越來越精致簡潔，更加符合于Windows的標準界面，人機交互，操作更簡單。命令（Command）窗口仍然是用戶主界面，圖形窗口用來顯示圖形信息和創(chuàng)建圖形界面用戶，文本編輯器用來創(chuàng)建和編輯Matlab代碼。開放性也是Matlab受人們歡迎的另一個特點，用戶可通過對源文件的修改或者加入自己的文件構(gòu)成新的工具箱來滿足用戶本身的需要。而學科性工具箱有很強的專業(yè)性，如優(yōu)化工具箱、控制工具箱、統(tǒng)計工具箱、圖像處理工具箱、通信工具箱等。其工具箱又可以為兩類：功能性工具箱和學科性工具箱。正是這種能力給數(shù)據(jù)的可視化提供了方便，使數(shù)據(jù)的展示更加形象生動，有利于描繪出數(shù)據(jù)間的內(nèi)在關(guān)系。交互方式減少了編程和調(diào)試程序的工作量，給用戶帶來了很大的方便。用戶利用這些運算符可以使高級語言中的循環(huán)結(jié)構(gòu)變成一個簡單的Matlab語句，然后再結(jié)合Matlab豐富的庫函數(shù)可以使程序變得非常簡短，幾條語句即可代替幾十行C語言或FORTRAN語言程序語句的功能，給學生節(jié)省了不少腦力和時間。Matlab的最突出的優(yōu)點就是簡潔，它用更直觀，符合大家思考方式的代碼，代替了傳統(tǒng)的C和FORTRAN語言的冗長代碼，給用戶帶來的是最直觀，最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境，這是大家希望看到的。Matlab使用解釋方式工作，鍵入程序就可以立即得到結(jié)果，人機交互性高，深得科研人員的喜愛，特別是Matlab能適應(yīng)多種平臺，能隨著計算機硬件的更新而及時升級，不影響實驗的需求。Matlab是“矩陣實驗室”（Matrix Laboratoy）的縮寫，它是一種以矩陣運算為基礎(chǔ)的交互式程序語言，基本元素是無須定義維數(shù)的矩陣，方便矩陣的存取，主要用于科學、工程計算及繪圖的需求。3計算機信息工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書第2章 開發(fā)平臺的介紹 Matlab語言的簡介Matlab語言是當今科學界最具活力和最具影響力的軟件，它逐漸發(fā)展成為了一種高度集成的計算機語言。 小結(jié)本章主要介紹了該課題的研究背景及研究現(xiàn)狀，總結(jié)了國內(nèi)外對于該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和研究本課題的目的與意義，并說明其在教學實驗中的應(yīng)用。，利用Matlab的圖形用戶界面設(shè)計工具GUI來進行整個系統(tǒng)的設(shè)計。利用計算機來進行輔助教學是傳統(tǒng)教學改革上的一個重要的突破,它可充分利用計算機的特點,如文字、聲音、動態(tài)圖形及友好的人機界面等生動地表達抽象的概念和理論,使學生在可視化的環(huán)境中易于掌握和理解所學知識。為此，研究人員利用Matlab強大的數(shù)值計算和繪圖功能，采用圖形用戶界面（GUI）編程方法，設(shè)計出一套“信號與系統(tǒng)仿真模擬實驗平臺”。二是不需要編程，通過已經(jīng)做好的課程軟件，輸入所需要的數(shù)據(jù)，改變參數(shù)來觀察實驗結(jié)果。為以后研發(fā)工作打下堅實的基礎(chǔ)，積累寶貴的經(jīng)驗。還能夠鍛煉一個人在面對一個具體的項目時，遇到問題，分析問題和解決問題的能力；獲得獨立思考的空間來完成課題，并按照既定計劃進行開發(fā)的經(jīng)驗，以及查找相關(guān)文獻的能力。 在實驗進行的過程中 , 同學們對所學的書本知識會有感性的認識和直觀的驗證來加深對“信號與系統(tǒng)”相關(guān)知識的理解。它所形成的界面演示框和通用示波器差不多 , 用于顯示信號分析與系統(tǒng)設(shè)計的動態(tài)仿真過程 , 一目了然，給人最直觀的感受。 研究意義Matlab作為編程語言和可視化工具 , 可以開發(fā)出多個不同種的實驗平臺模塊。如何深刻理解基本物理概念，理清基本物理過程，牢固掌握它的分析方法并能夠靈活運用到理論工具來解決實際問題，是教學過程中所要迫切解決的重要問題。GUI設(shè)計主要依賴于MATLAB環(huán)境所提供的基本科學計算，同時也可以利用GUI來進行設(shè)計，用戶可以很方便地創(chuàng)建各種圖形句柄對象，實現(xiàn)仿真平臺的用戶界面設(shè)置功能。GUI工具是一種包含很多種圖形對象的界面，包括圖形顯示、功能按鈕控件以及用戶自定義的功能菜單等主要內(nèi)容，用戶可以利用屬性、事件過程和菜單等編輯器，來構(gòu)建一個界面良好，功能完善的交互式操作平臺，進而實現(xiàn)人機信息的交互。Matlab是由美國MathWorks公司生產(chǎn)的一款具有商業(yè)科技價值應(yīng)用的軟件，作為最常用的虛擬實驗仿真軟件，具有適合多學科性，功能強大，仿真度高等特點。所以仿真實驗是大學生活中一個重要的學習實驗平臺。傳統(tǒng)意義上的信號模擬是在實驗室中進行的，對硬件要求比較高，在實驗的過程中儀器會受到環(huán)境，儀器，和操作不當?shù)确矫娴挠绊?，致使研究的?shù)據(jù)不完善，有時候可能會得到不準確的波形，導致研究人員對實驗數(shù)據(jù)的錯誤研究，而且信號處理具有概念非常抽象，內(nèi)容復雜而且多變，設(shè)計要求難度普遍偏高等特點，所以學生在學習信號系統(tǒng)時往往會感到枯燥乏味，難以溝通理解和掌握，這給老師們的教學難度帶來了極大的不便。目錄基于MATLAB的信號與系統(tǒng)實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文第1章 緒論 1 概述 1 基于Matlab的信號與系統(tǒng)實驗平臺的研究現(xiàn)狀 1 研究意義 2 本文的主要工作 2 小結(jié) 3第2章 開發(fā)平臺的介紹 4 Matlab語言的簡介 4 Matlab的開發(fā)環(huán)境 5 5 圖形界面用戶（GUI） 5 小結(jié) 6第3章 GUI的建立 7 GUI界面基本操作 7 回調(diào)函數(shù) 7 GUI的M文件 8 控件的介紹 8(Push Button) 8（Axes） 9（Static Text） 10（Popup Menu） 11（Edit Text） 12 小結(jié) 13第4章 系統(tǒng)軟件平臺設(shè)計 14 14 14 14 15 15 15 28 29第5章 系統(tǒng)測試 30 30 30 30 40 40總結(jié) 41致謝 43參考文獻 44計算機信息工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書第1章 緒論 概述隨著科技的快速發(fā)展，計算機在生活中越來越普及，家家戶戶都能享受到計算機帶來的方便。當今社會是一個信息化的社會，對信息的研究變得越來越重要，信號波形的模擬可以使研究人員方便，快捷，直觀地觀察出結(jié)果，加深對波形的理解。而用軟件的形式對信號波形進行仿真，具有操作簡單方便，界面可視性強等特點，而且在進行實驗時可以對數(shù)據(jù)進行修改，實驗內(nèi)容比較豐富，結(jié)果直觀易懂，便于分析，一目了然，生成的圖形也可以保存，大大縮短了實驗時間，使學習人員清楚直觀地認識和掌握信號與系統(tǒng)中的一些基本知識。 基于Matlab的信號與系統(tǒng)實驗平臺的研究現(xiàn)狀Matlab軟件目前在全世界內(nèi)都很流行，尤其是在工程計算領(lǐng)域。它是一種面向?qū)ο蟮慕换ナ匠绦蛟O(shè)計語言，利用其圖像用戶界面設(shè)計技術(shù)和強大的仿真功能來完成原本在物理設(shè)備上所需要完成的理論實驗，不但可以把書本上難以理解的抽象知識通過圖形，數(shù)據(jù)，文字等多種形式表示出來，而且為實驗教學提供了一個界面友好，操作簡單的虛擬環(huán)境。在設(shè)計界面內(nèi)，用戶可以根據(jù)要求來完成整個實驗，而不用擔心實驗內(nèi)部是如何進行運作的?！靶盘柵c系統(tǒng)”這門課程理論性很強，在教學中出現(xiàn)了教師難教，學生難學的情況，對學生的學習理解帶來了極大的不便。為了解決這一難題，在國內(nèi)外的信號與系統(tǒng)的教材中，都加入了Matlab的一些基本實驗內(nèi)容，利用實驗來加深學生對課程的理解能力和實際動手分析能力，起到一個一舉兩得的作用。本設(shè)計使用Matlab開發(fā)出的實驗平臺為學生提供了“基本信號產(chǎn)生”、“周期信號的合成與分解”、“抽樣定理的驗證”及“信號零極點分布與沖激相應(yīng)的關(guān)系”等實驗?zāi)K。在教學中Matlab能為同學們提供大量的實例, 同時它也可以改變信號的周期、幅值、頻率等參數(shù) , 進而觀察信號與系統(tǒng)的相應(yīng)變化。本課題避開硬件系統(tǒng)的不足之處，巧妙地運用軟件來仿真硬件系統(tǒng)從而實現(xiàn)實驗結(jié)果，大大降低了實驗設(shè)備要求，節(jié)約了人力和成本，而且有很多的庫函數(shù)可以在實驗時直接拿來調(diào)用，避免了用硬件做實驗的局限性，實驗人員可以更方便地從事信號與系統(tǒng)的實驗，為教學和研究提供了方便。通過努力使自己對Matlab有一個全面的、深刻的認識,并且對用Matlab做界面的軟件有了一定的了解，對系統(tǒng)規(guī)劃有了初步的認識。 本文的主要工作計算機應(yīng)用在教學學習中有兩個層面：一是選擇Matlab作為計算工具，編寫一些命令程序來計算機的模擬實驗。顯然第二種方案更適合日常的學習理解，所以學生需要一套這種操作系統(tǒng)，這種操作系統(tǒng)不需要編程，只要輸入?yún)?shù)和改變數(shù)據(jù)，就可以形象，直觀地觀察出課程中難以理解的復雜公式。該課題選擇在實驗環(huán)境中,用教學輔助軟件幫助學生完成數(shù)值計算、信號分析的可視化建模及仿真調(diào)試。本實驗以應(yīng)用軟件Matlab為平臺,開發(fā)出可以在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用的,與“信號與系統(tǒng)”教學大綱相配套的教學輔助軟件。要求完成至少四個模塊：基本信號產(chǎn)生模塊、周期信號的分解與合成模塊、抽樣信號及頻譜（或抽樣定理的驗證）模塊、信號零極點分布與沖激響應(yīng)的關(guān)系模塊等。此外本章還分析了課題設(shè)計的一些工作，總體介紹了該課題的設(shè)計方法和設(shè)計思路，最后敘述了論文的主要工作。它提供了靈活的程序設(shè)計流程，高質(zhì)量的界面設(shè)計，強大的科學運算和便捷的與其他語言銜接的功能，所以在各國的科學研究當中Matlab語言起到了重要的作用。Matlab數(shù)值計算的基本單位是復數(shù)數(shù)組，使得Matlab高度“向量化”，它使用方便，輸入簡捷，運算高效，內(nèi)容豐富，并且很容易由用戶自行擴展，其特點是簡潔，高效與方便，是其他語言無法比擬的。大學的電子信息類學生假如能很好地掌握Matlab軟件，就可以大大提高所學知識的理解能力和分析研究的效率。Matlab之所以可以在世界范圍之內(nèi)流行，具有以下幾個特點：（1）語言簡潔緊湊，編程效率高因為Matlab定義了專門用于矩陣運算的運算符，所以矩陣運算可以像列出算式一樣簡單方便，而且這些運算符本身就能執(zhí)行標量和向量的多種運算，關(guān)鍵是庫函數(shù)都是由本領(lǐng)域的專家編寫，不用質(zhì)疑它的正確性。（2）交互性好，使用方便在MATLAB的命令窗口中輸入一條指令，就能馬上看到該條指令的執(zhí)行結(jié)果，體現(xiàn)了良好的交互性。（3）繪圖功能強大，便于數(shù)據(jù)可視化Matlab不但能在多種不同坐標系中繪制二維曲線，還能繪制三維曲面，體現(xiàn)了強大的繪圖能力。（4）領(lǐng)域廣泛的工具箱，便于眾多學科直接使用功能強大的工具箱是Matlab的另一特色，包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。功能性工具箱主要有擴充符號計算，圖示建模仿真和文字處理及與硬件實時交互功能。（5）開放性好，便于擴展除內(nèi)部函數(shù)外，所有Matlab的核心和工具箱文件都是可讀可改的源文件，體現(xiàn)了Matlab的開放性。 Matlab的開發(fā)環(huán)境 ，兼容性比較好。增加和修改了一些內(nèi)核數(shù)值算法，可以支持各種數(shù)據(jù)類型的數(shù)學運算。當用戶不確定自己的編寫程序是否出現(xiàn)問題時，可以上網(wǎng)進行查證，方便了用戶的使用。 圖形界面用戶（GUI）圖形用戶界面（GUI）是指采用圖形方式顯示計算機操作環(huán)境的用戶接口。嵌入式GUI具有以下幾個基本要求：輕巧，高性能，可靠性大，占用資源少，便于移植，方便配置等特點。GUI設(shè)計可以由兩種形式來實現(xiàn)。第二種方法是基本代碼法，就是在M文件當中用Matlab語言來編寫出所有圖像對象控件所對應(yīng)的代碼，通過這種方法，用戶可以很輕松靈活的來實現(xiàn)所需要的功能，本實驗中所用到的一些控件就是按照這種形式定義好了，方便用戶的編寫，這種方法的優(yōu)點在于功能比較強大，能滿足用戶的任何需求，可以通過編碼來實現(xiàn)許多復雜的功能，調(diào)試起來也比較方便，但是缺點在于編寫程序比較復雜難懂，上手十分困難。創(chuàng)建 Matlab 用戶圖形界面必須由三個基本元素組成：。以前，用戶在畫數(shù)據(jù)圖像時，圖像窗口會被自動創(chuàng)建。鼠標單擊或輸入信息是一個事件，如果 Matlab 程序運行相