【正文】 的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。 MATLAB簡(jiǎn)介與特點(diǎn) MATLAB的簡(jiǎn)介MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡(jiǎn)稱，MATLAB 是美國(guó)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(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分，和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)也有其局限性，例如，數(shù)字系統(tǒng)的速度還不算高，硬件的速度也只在幾十兆赫以下，故不能處理很高頻率的信號(hào)。（7）二維與多維處理。例如對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，模擬頻譜儀在頻率低端只能分析到1OHz以上頻率．且難于做到高分辨率（足夠窄的帶寬），但在數(shù)字的譜分析中，已能做到103Hz的譜分析。處理器運(yùn)算速度越高，能處理的信道數(shù)目也就越多。（5）時(shí)分復(fù)用。這是由于數(shù)字部件有高度規(guī)范性，便于大規(guī)模集成、大規(guī)模生產(chǎn)，對(duì)電路參數(shù)要求不嚴(yán)，故產(chǎn)品成品率高。如采用大規(guī)模集成電路，可靠性就更高。（3）可靠性強(qiáng)。（2）靈活性高。模擬網(wǎng)絡(luò)的精度由元器件決定，模擬元器件的精度很難達(dá)到103以上，而數(shù)字系統(tǒng)只要14位字長(zhǎng)就可達(dá)到104的精度。數(shù)字信號(hào)處理是把信號(hào)用符號(hào)或者是數(shù)字的形式表示成序列，通過通用（專用）信號(hào)處理設(shè)備或計(jì)算機(jī)，用數(shù)值計(jì)算的方法進(jìn)行各種處理，它的目的是對(duì)真實(shí)世界的連續(xù)模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量或?yàn)V波，達(dá)到提取有用信息并加于利用的效果，例如檢測(cè)、變換、增強(qiáng)、參數(shù)提取、頻譜分析等。第2章 數(shù)字信號(hào)處理與開發(fā)環(huán)境的簡(jiǎn)介 數(shù)字信號(hào)處理的簡(jiǎn)介隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，信息時(shí)代和數(shù)字世界悄然到來，數(shù)字信號(hào)處理已成為一門重要的學(xué)科和一個(gè)極其重要的科學(xué)領(lǐng)域。學(xué)生在學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容的時(shí)候，通常感覺比較抽象，對(duì)其中的基本理論和分析方法難以具體地理解和掌握。 設(shè)計(jì)的目標(biāo)任務(wù)在許多高校的相關(guān)專業(yè)，數(shù)字信號(hào)處理都被列為專業(yè)必修課。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以將數(shù)字信號(hào)處理課程中許多抽象的理論知識(shí)形象地表示出來，使得原先實(shí)驗(yàn)中較難觀察到的現(xiàn)象以及繁瑣的設(shè)計(jì)計(jì)算等，都能較簡(jiǎn)單的解決。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以MATLAB為開發(fā)平臺(tái)，保證了該系統(tǒng)具有一定的通用性，它采用圖形交互的界面，不僅可以用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也可以用于輔助理論教學(xué)，操作起來非常方便，形象直觀。現(xiàn)在大多數(shù)高校都借助于MATLAB進(jìn)行輔助教學(xué)，MATLAB語言是一種非常適合信號(hào)分析與處理的語言，它的使用對(duì)學(xué)生理解數(shù)字信號(hào)處理中的許多基本理論起到極其重要的作用。 MATLAB的GUID是專門用于圖形用戶界面的快速開發(fā)環(huán)境，本文利用該工具設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)將MATLAB軟件和多媒體硬件結(jié)合，將數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融入進(jìn)去，形成一種新的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)方式。作為強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算平臺(tái)，它幾乎滿足所有的計(jì)算要求。 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在教學(xué)過程中是非常重要的，實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生理解和掌握所學(xué)的理論。學(xué)生在學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容的時(shí)候，通常感覺比較抽象，對(duì)其中的基本理論和分析方法難以具體地理解和掌握。 Matlab。It has widely applicated in the munication, audio and image, remote sensing, biological engineering. The core content of digital signal processing, mainly is the signal transmission and processing, identification and so on. When the signal system is a carrier of information, information processing. Therefore, in order to better research signal and system of basic theory and method, help students better understand and master of digital signal processing theory knowledge, in the experimental process by MATLAB, the platform for puteraided design.MATLAB algorithm is used to develop, data visualization, data analysis and numerical calculation of the advanced technology and the interactive language environment. As a powerful scientific puting platforms, it almost to satisfy all puting requirements. As for simulation and program design and visualization of generality demand has increased, emphatically improve the MATLAB graphical user interface, greatly satisfy the needs of the users.GUIDE of matlab is a quick development graphics user interface for a teaching experiment software of digital signal process has been designed and DSP experiments,a new puter aided instruction mode is derived throught this system which bing matlab and active and this interface is friendly and open,this system is beneficial for the students to prehend DSP theory and improves the teaching effect and efficiency.Key words: digital signal process。該系統(tǒng)的形象直觀，總體界面友好，具有開放性，便于學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，大大提高教學(xué)的效果和效率。隨著對(duì)仿真和程序設(shè)計(jì)通用性及可視化需求的日益增加，MATLAB著重改善了圖形用戶界面的制作，極大地滿足了用戶的需求。MATLAB是用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境。信號(hào)是信息的載體，系統(tǒng)是信息處理的手段。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目 基于MATLAB數(shù)字信號(hào)處理教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)目 錄摘要 1Abstract 2第1章 緒論 3 課題研究的背景及意義 3 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 3 設(shè)計(jì)的目標(biāo)任務(wù) 4第2章 數(shù)字信號(hào)處理與開發(fā)環(huán)境的簡(jiǎn)介 5 數(shù)字信號(hào)處理的簡(jiǎn)介 5 MATLAB簡(jiǎn)介與特點(diǎn) 6 MATLAB的簡(jiǎn)介 6 MATLAB的特點(diǎn) 6第3章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 9 系統(tǒng)的基本模塊 9 10 10 寫回調(diào)函數(shù) CallBack 12 句柄圖形之間的層次關(guān)系 13 獲取與設(shè)置對(duì)象屬性 14第4章 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 15 系統(tǒng)的GUI界面 15 實(shí)驗(yàn)主界面 16 實(shí)驗(yàn)子界面 18第5章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容 21 21 序列的基本運(yùn)算 22 離散傅里葉變換 24 卷積運(yùn)算 26 27 數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 28 28 29 多速率信號(hào)處理基礎(chǔ) 30 30 32第6章 總結(jié) 33參考文獻(xiàn) 34致謝 35附錄1：外文文獻(xiàn)和翻譯 36外文原文 36外文翻譯 40附錄2：程序 43摘 要隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理已成為一個(gè)極其重要的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域，在通信、語音、圖像、遙感、生物工程等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理的核心內(nèi)容主要是信號(hào)的獲取、傳輸和處理、識(shí)別及綜合等。因此，為了更好的研究信號(hào)和系統(tǒng)的基本理論與方法，使同學(xué)們更好地理解和掌握數(shù)字信號(hào)處理的理論知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中，借助MATLAB這個(gè)平臺(tái)來進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。作為強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算平臺(tái)，它幾乎滿足所有的計(jì)算要求。 MATLAB的GUID是專門用于圖形用戶界面的快速開發(fā)環(huán)境，本文利用該工具設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)將MATLAB軟件和多媒體硬件結(jié)合，將數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融入進(jìn)去，形成一種新的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)方式。關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理；教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；MATLAB；GUIAbstractWith the continuous development of information technology,digital signal processing has bee a very important subject and technology field。 teaching experiment。 graphics user interface第1章 緒論 課題研究的背景及意義“數(shù)字信號(hào)處理”在電子信息專業(yè)中是一門很重要的課程，它涉及的知識(shí)廣泛，包括微積分、概率論、信號(hào)與系統(tǒng)等。為此，很多學(xué)校安排了實(shí)驗(yàn)課程，借助一些優(yōu)良的軟件平臺(tái)（如MATLAB等）來解決這一實(shí)際問題，幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)字信號(hào)處理中的基本理論和分析方法，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。MATLAB是用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境。隨著對(duì)仿真和程序設(shè)計(jì)通用性及可視化需求的日益增加，MATLAB著重改善了圖形用戶界面的制作，極大地滿足了用戶的需求。該系統(tǒng)的形象直觀，總體界面友好，具有開放性，便于學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，大大提高教學(xué)的效果和效率。MATLAB具有強(qiáng)大的圖形用戶界面生產(chǎn)能力，用戶可以根據(jù)自己的需要設(shè)計(jì)圖形界面。它開發(fā)了基本信號(hào)的產(chǎn)生，常用序列的計(jì)算，傅里葉變換，濾波器的設(shè)計(jì)等MATLAB輔助分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為學(xué)生提供了一個(gè)形象而全面的演示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理課程中理論知識(shí)的理解。但是，它涉及的知識(shí)廣泛，包括微積分、概率論、信號(hào)與系統(tǒng)等。目前，我校的數(shù)字信號(hào)處理課程總共48個(gè)學(xué)時(shí)，其中有6個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，要想在這么短的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生較好地掌握數(shù)字信號(hào)處理的理論知識(shí)，這是比較困難的，所以可以利用MATLAB友好的人際交互界面，制作出形象、開放的教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以此達(dá)到幫助學(xué)生更好的掌握數(shù)字信號(hào)處理理論知識(shí)的目的。它被廣泛地應(yīng)用于電子信息工程、通信工程、語音、圖像、自動(dòng)控制、雷達(dá)、遙感和生物工程等眾多領(lǐng)域。數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)具有以下一些明顯的優(yōu)點(diǎn)：（1）精度高。在高精度系統(tǒng)中，有時(shí)只能采用數(shù)字系統(tǒng)。數(shù)字系統(tǒng)的性能主要由乘法器的系數(shù)決定，而系數(shù)是存放在系數(shù)存儲(chǔ)器中的，只需改變存儲(chǔ)的系數(shù)，就可得到不同的系統(tǒng)，比改變模擬系統(tǒng)方便得多。因?yàn)閿?shù)字系統(tǒng)只有兩個(gè)信號(hào)電平“0”、“l(fā)”，因而受周圍環(huán)境溫度以及噪聲的影響較小，而模擬系統(tǒng)，各元器件都有一定的溫度系數(shù)，且電平是連續(xù)變化的，易受溫度、噪聲、電磁感應(yīng)等的影響。（4）容易大規(guī)模集成。尤其是對(duì)于低頻信號(hào)，例如地震波分析，需要過濾幾赫茲到幾十赫茲信號(hào)，用模擬網(wǎng)絡(luò)處理時(shí)，電感器、電容器的數(shù)值、體積和重量都非常大，性能亦不能達(dá)到要求、而數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)在這個(gè)頻率處卻非常優(yōu)越。也就是利用數(shù)字信號(hào)處理器同時(shí)處理幾個(gè)通道的信號(hào)。（6）可獲得高性能指標(biāo)。又如有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器，則可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的線性相位特性，這在模擬系統(tǒng)中是很難達(dá)到的。利用龐大的存儲(chǔ)單元，可以存儲(chǔ)一幀或數(shù)幀圖象信號(hào)，實(shí)現(xiàn)二維甚至多維信號(hào)的處理，包括二維或多維濾波、二維及多維譜分析等。另外，系統(tǒng)比較復(fù)雜，因而價(jià)格昂貴等也是其缺點(diǎn)。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。GUIDE（Graphical User Interface Development Enviroment）是MATLAB中一個(gè)專門用于GUI程序設(shè)計(jì)的向?qū)гO(shè)計(jì)器，通過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)部是如何工作的。 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。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。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。 （2）簡(jiǎn)單易用的程序語言 Matlab一個(gè)高級(jí)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(diǎn)。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(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式。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(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。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。在通常情況下，可以用它來代替底層編程語言，如C和C++ 。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)。 （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(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印?？捎糜诳茖W(xué)計(jì)算和工程繪圖。