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《基于matlabgui信號(hào)與系統(tǒng)教學(xué)軟》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、包頭師范學(xué)院本科畢業(yè)論文目錄1引言11.1論文寫(xiě)作背景11.2研究問(wèn)題的提出11.3研究問(wèn)題的解決方案12MATLAB軟件簡(jiǎn)介22.1MATLAB發(fā)展過(guò)程22.2MATLAB入門(mén)及其結(jié)構(gòu)32.3MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用43信號(hào)與系統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)43.1信號(hào)與系統(tǒng)課程簡(jiǎn)介43.2基于教學(xué)軟件中有關(guān)信號(hào)與系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)53.2.1信號(hào)的頻域分析53.2.2系統(tǒng)的頻域分析73.2.3教學(xué)軟件中相關(guān)知識(shí)結(jié)構(gòu)94GUI界面的創(chuàng)建與應(yīng)用94.1GUI界面的基本知識(shí)94.2信號(hào)與系統(tǒng)教學(xué)軟件GUI設(shè)計(jì)114.
2、2.1GUI主界面的設(shè)計(jì)114.2.2周期信號(hào)頻域分析124.2.3非周期信號(hào)頻域分析144.2.4系統(tǒng)的頻率響應(yīng)23結(jié)論25參考文獻(xiàn)26致謝2727包頭師范學(xué)院本科畢業(yè)論文1引言1.1論文寫(xiě)作背景隨著社會(huì)科技的高速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及,對(duì)信息應(yīng)用的研究就變得非常重要,而其中對(duì)信號(hào)波形的模擬可以方便研究人員進(jìn)行科學(xué)研究?!靶盘?hào)與系統(tǒng)”課程的特點(diǎn)是概念抽象,數(shù)學(xué)運(yùn)算量大、公式和理論推導(dǎo)相對(duì)較多,因此一直處于教難、學(xué)更難的境況中,這就更加需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生理解這些抽象概念。學(xué)校開(kāi)設(shè)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)均在
3、實(shí)驗(yàn)室的硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備上完成,設(shè)備的使用存在空間、時(shí)間上的局限性,另外,對(duì)儀器操作不當(dāng)?shù)纫蛩貙?dǎo)致無(wú)法看到正確的波形。而用軟件對(duì)信號(hào)波形進(jìn)行仿真有著界面可視性強(qiáng),操作簡(jiǎn)單方便;便于數(shù)據(jù)修改,文件保存,實(shí)驗(yàn)效率高,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富,結(jié)果直觀(guān)易懂,便于分析的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)可以讓學(xué)生對(duì)相關(guān)課程產(chǎn)生興趣,所以使用軟件有必要而且急為迫切。1.2研究問(wèn)題的提出在學(xué)習(xí)“信號(hào)與系統(tǒng)”這門(mén)課程時(shí),由于該課程對(duì)數(shù)學(xué)要求較高,理論結(jié)果往往來(lái)源于復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算及推導(dǎo),這就導(dǎo)致學(xué)生將大量的時(shí)間用于進(jìn)行手工數(shù)學(xué)運(yùn)算(如微分、積分、方程求解
4、、多項(xiàng)式求根等),而未真正理解分析結(jié)果在信號(hào)處理中的實(shí)際應(yīng)用。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中較被動(dòng),特別是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)經(jīng)過(guò)復(fù)雜的手工數(shù)學(xué)計(jì)算后,往往不能直觀(guān)地得到系統(tǒng)的可視化測(cè)試結(jié)果,一定程度上制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,達(dá)不到培養(yǎng)綜合能力的目的。因此,該課程迫切需要進(jìn)行教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,即改革傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式,將計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)引入到“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的教學(xué)中來(lái),進(jìn)行“信號(hào)與系統(tǒng)”計(jì)算機(jī)仿真立體化教材建設(shè),實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,以計(jì)算機(jī)為輔助教學(xué)手段,用信號(hào)分析軟件幫助學(xué)生完成數(shù)
5、值計(jì)算、信號(hào)與系統(tǒng)分析的可視化建模及仿真調(diào)試,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力,為學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.3研究問(wèn)題的解決方案MATLAB的出現(xiàn)給“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)及計(jì)算機(jī)仿真帶來(lái)了福音,使利用計(jì)算機(jī)輔助學(xué)生完成“信號(hào)與系統(tǒng)”27包頭師范學(xué)院本科畢業(yè)論文課程的數(shù)值計(jì)算、信號(hào)與系統(tǒng)分析的可視化建模及仿真調(diào)試成為可能,該軟件包含的信號(hào)處理工具箱更是學(xué)習(xí)和應(yīng)用信號(hào)與系統(tǒng)分析方法和原理的有力工具。本教學(xué)軟件就是基于MATLAB軟件中的GUI即圖形用戶(hù)界面(GUI是由窗口、按
6、鍵、菜單、文字說(shuō)明等對(duì)象構(gòu)成的一個(gè)用戶(hù)界面,用戶(hù)通過(guò)一定的方法,選擇、激活這些圖形對(duì)象,實(shí)現(xiàn)計(jì)算、繪圖等功能)模塊進(jìn)行的設(shè)計(jì)。通過(guò)簡(jiǎn)單的操作可以直觀(guān)的了解到信號(hào)在時(shí)域、頻域的變換以及運(yùn)算,使同學(xué)能夠?qū)Ρ菊n程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。2MATLAB軟件簡(jiǎn)介2.1MATLAB發(fā)展過(guò)程MATLAB軟件是由美國(guó)Mathworks公司推出的用于數(shù)值計(jì)算和圖形處理的科學(xué)計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境。MATLAB是英文MATrixLABoratory(短陣實(shí)驗(yàn)室)的縮寫(xiě)。它的第1版(DoS版本1.0)發(fā)行于1984年,現(xiàn)在最新的版本集中了
7、日常數(shù)學(xué)處理中的各種功能,包括高效的數(shù)值計(jì)算、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形生成等功能。在MATLAB環(huán)境下,用戶(hù)可以集成地進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、數(shù)值計(jì)算、圖形繪制、輸入輸出、文件管理等各項(xiàng)操作。MATLAB提供了一個(gè)人機(jī)交互的數(shù)學(xué)系統(tǒng)環(huán)境,該系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是矩陣,在生成矩陣對(duì)象時(shí),不要求作明確的維數(shù)說(shuō)明。與利用c語(yǔ)言或FORTRAN語(yǔ)言作數(shù)值計(jì)算的程序設(shè)計(jì)相比,利用MATLAB可以節(jié)省大量的編程時(shí)間。在美國(guó)的一些大學(xué)里,MATLAB正在成為對(duì)數(shù)值線(xiàn)性代數(shù)以及其他一些高等應(yīng)用數(shù)學(xué)課程進(jìn)行輔助教學(xué)的有益工具。在
8、工程技術(shù)界,MATLAB也被用來(lái)解決一些實(shí)際課題和數(shù)學(xué)模型問(wèn)題。典型的應(yīng)用包括數(shù)值計(jì)算、算法預(yù)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證,以及一些特殊的短陣計(jì)算應(yīng)用,如自動(dòng)控制理論、統(tǒng)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理(時(shí)間序列分拆)等。MATLAB系統(tǒng)最初是由CIeveMoler用FORTRAN語(yǔ)言設(shè)計(jì)的,有關(guān)短陣的算法來(lái)自L(fǎng)INPACK和EIsPACK課題的研究成果;現(xiàn)在的MATLAB程序是MathWorks公司用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的,第一版由SteveBangert主持開(kāi)發(fā)編譯解釋程序,SteveKleiman完成圖形