MATLAB在《信号与系统》教学中的应用

合集下载

matlab语言在信号与系统课教学中的应用与实践

matlab语言在信号与系统课教学中的应用与实践在信号与系统课教学中，MATLAB语言具有非常重要的应用和实践价值。

下面是几个方面的细节：1、信号与系统分析。

MATLAB语言拥有丰富的信号与系统分析工具箱，可以方便地进行信号处理、滤波、频域分析、时域分析、功率谱分析、线性系统分析等。

学生可以运用MATLAB编写程序，实现各种信号与系统分析的任务，从而更好地理解掌握课程中的相关知识点。

2、实时仿真。

MATLAB提供了Simulink仿真环境，可以对信号与系统进行实时仿真。

学生可以运用Simulink搭建模型，并通过调整模型参数、控制变量等方式，模拟实际情况下信号与系统的行为。

通过这样的实时仿真，学生可以更加深入地了解信号与系统的运行原理与特性。

3、数据可视化。

MATLAB语言具有丰富的图形可视化工具，可以方便地绘制各种信号与系统的图形，并进行数据分析与展示。

在课堂教学中，教师可以通过绘制不同类型的图形，比如频谱图、时域图、相位图等，来诠释和演示重要的概念和原理。

学生也可以通过练习绘制图形等方式，提高数据处理与可视化技能。

4、自主探究。

MATLAB语言支持自主探究，在不同的信号与系统分析任务中，学生可以通过编写程序自主探究或设计实验，探究信号与系统的特性和应用。

这样的自主探究不仅可以深入理解信号与系统的基本概念和原理，还可以帮助学生培养自主探究和问题解决的能力。

综上所述，MATLAB语言在信号与系统课教学中拥有重要的应用和实践价值。

通过运用MATLAB语言进行信号与系统分析、实时仿真、数据可视化和自主探究等任务，学生可以更加深入和全面地理解和应用课程中的相关知识和技能。

MATLAB在信号与系统中的应用

（ｔ＞Ｏ）
／ａｂｓｌＯ＋￣ｖｒ
ｓ＝ｘ＋ｉｖ：％产生复变量ＳＦＦｓ＝１／（ｓｎ２＋１）；％将Ｆ（ｓ）表示成复变函数形式ＦＦｓｓ＝ａｂｓ（ＦＦｓ）；％求出Ｆｆｓ）的模ｅｚｍｅｓｈ（ＦＦｓｓ）；％画出拉氏变换的网格曲面图ｅｚｓｕｒｆ（ＦＦｓｓ）；％画出带阴影效果的三维曲面图ｃｏｌｏｒｍａｐ（ｈｓｖ）；％设置图形中多条曲线的颜色顺序信号与系统中还包含＿『离散系统的时域分析和ｚ域分析等更为复杂的内容，而利用ＭＡＴＬＡＢ语言均可实现有关信号的幅频特性的绘制。可以说，只要是有关信号与系统中的幅频、相频特性，系统分析，数值计算，图像输出等问题，均可用ＭＡＴＬＡＢ来实现。在实际学习中，有助于加强理论知识理解的同时，还能提高实际动手能力和创新意识。在持续多年的发展和完善中，由最早的 “ 矩阵理论 ”和 “ 数据分析 ”工具，到现在的最为流行的科学计算软件，ＭＡＴＬＡＢ作为一种交互式、面向对象的程序设计语言，未来必将在数值分析、自动控制模拟、数字信号处理、动态分析等方面体现更为强大的功能。
ｓ饥Ｔ０。旦ｅｓｐ敏ｑ＠譬日西
Ｉｐ目
Ｆ（）＝ｆ（ｔ）ｅ＂ｄｔ
式中Ｓ＝Ｇ＋ｉｃｏ，若以Ｇ为实轴（横坐标），ｉ ∞为虚轴（纵坐标），复变量ｓ就构成一个复平面，把它叫做Ｓ平面。利用ＭＡＴＬＡＢ就可以绘制信号的拉普拉斯变换的曲面图和连续系统的零点、极点分布。例如要求出连续时间信号的拉氏变换式，并画出图形，其拉氏变换程序如下：ｓｙｍｓｔＳ％定义符号变量ｆｔ＝ｓｙｍ（ ’ ｓｉｎ（ｔ）Ｈｅａｖｉｓｉｄｅ（ｔ） ’ ）；％定义时间函数目ｔ）的表达式Ｆｓ＝ｌａｐｌａｃｅ（ｆｔ）％求ｆ（ｔ）的拉氏变换式

MATLAB软件在信号与系统实验教学中的应用

● 基金项目：本文得到杭州电子科技大学国家级电工电子实验教学团队经费资助。 ● 作者简介：张钰（９８），女，工学博士，讲师，主要从事１７一
图像处理方面的研究。
●收稿１：２１０２３期００— ９— ６
总第１７期第１期０
２１年３月０１
高校实验室工作
研究
ＳｒａＮＯ．０ＮＯ．ｅｉｌ１７，１Ｍａ．２１ｒ０１
ＧＡＯＸＩＡＯＨＩＳＹＡＮＳＨＩＧＯＮＧＺＵＯＹＡＮＪＵＩ
ＭＡＬＢ软件在信号与系统实验教学中的应用ＴＡ
［］乔玉晶，吕宁．立体仓库堆垛机控制系统设计［］自动化技术２Ｊ．
与应用，２００４，２（１：４４．３１）４— ６［］郭环。禹永伟．自动化立体仓库中堆垛机的设计［］物流技３Ｊ．
术，２００２，３：１７—１．８
学模式，给学生留下了较深刻的印象，使理论与实践紧实例２已知ＬＩ统Ｙ（）＋２（）＋ｌＯ密的结合起来。将ＥＡ引进信号与系统实验教学之中，：Ｔ系 ” ｔｙｔＯｙＤ（）＝ｔ，求系统的冲击响应。ｔｆ（）达到了事半功倍的效果。冲击响应在理论上等于系统函数与冲击函数的卷
响应。
ＬＩ统的零状态响应在理论上等于系统函数与输Ｔ系入函数的卷积。使用ＭＡＬＢ函数实现的方法如下：ＴＡ

MATLAB软件在信号与系统教学中的应用

通讯、处理、号检测、融建模设计与分析等领域。图像信金它的主要特点足：
１ＭＡＬＢ可以用来解线性方程组、）ＴＡ进行矩阵变换与运算、数据插值运算等，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出
来
２ＭＡＬＢ中有许多高级的绘图函数，二维、）ＴＡ包括三维、专用图形函数、图形句柄、用户冈形界面：具等，用这些函数Ｉ：利可以轻松地完成各种图形的绘制和编辑工作，实现计算结果和编程的可视化。
１信号与系统课程的分析
信号ｌ系统课程是一门实用性较强、卜涉及面较广的专业基础课，是通信、电子信息类专业本科生的必修课程。也是许多通信、电子信息类专业硕ｉ研究生入学必考课程，该课程是将学生从电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程。对后续专业课起着承上启下的作用。但是长期以来，由于 “ 信号与系统 ” 课程本身的特点及教学方法和手段的单一，信号与系统” “ 却一直处于教难、学更难的情况之［．该课程的特点是公式和理论推导相对较多，｝、Ｊ因此，黑板式的单一教学方式，使得学生只能靠做习题来巩固和理解教学内容。而对课程中大量信号分析的结果缺乏可视化的直观表现，学生自己设计的系统也不能直观地得到系统特性的可视化洲试结果，学生将大量的精力和时间用于繁杂的手工数学运算。而未真正理解所得结果在信号处理中的实际应用。并且埘课程中大跫的应用性较强的内容不能实际动手设计、调试、分析，严重影响和制约了学生的学习兴趣以及教师的教学效

MATLAB在信号与系统中的应用

学习内容
一、MATLAB在连续信号和系统中的应用
二、MATLAB在傅立叶分析中的应用
三、MATLAB在离散信号和系统中的应用
第一节 MATLAB在连续信号和系统中的应用
本节讨论用MATLAB表示和分析连续信号和线性时不变(LTI)连续系统的问题。严格说来，只有用符号推理的方法才能分析连续系统。用数值方法是不能表示连续信号的，因为它给出的是各个样本点的数据。只有当样本点取得很密时才可看成连续信号。所谓密，是相对于信号变化的快慢而言。以下均假定相对于采样点密度而言，信号变化足够慢。
第二节 MATLAB在傅里叶分析中的应用
例3.4 方波分解为多次正弦波之和图示的周期性方波，其傅里叶级数为 4 1 1 f (t ) sint sin3t sin(2k 1)t 3 2k 1 分别计算
4 f 1 (t ) sint 4 1 f 3 (t ) (sin t sin3t ) 3
%(2)单位阶跃信号，
%信号从t0到tf，在t1(t0≤t1≤tf) 前为0，到t1处有一

跃变，以后为1. % 程序前几句即求t,st,n1的语句与上同，只把x1处改为x2 x2 = [zeros(1,n1-1),ones(1,st-n1+1)]; % 产生阶跃信号 subplot(2,2,3),stairs(t,x2),grid % 绘图 axis([0,5,0,1.1]) %(3)复数指数信号 u=-0.5;w=10;x3=exp((u+j*w)*t); subplot(2,2,2),plot(t,real(x3)),grid % 绘图, subplot(2,2,4),plot(t,imag(x3)),grid % 绘图,

MATLAB软件在信号与系统教学中的应用

91
已知 f( k) = ( 1/ 2) k ( k) , 求系统的零状态响应 yf ( k) 。同样我们首先可用时域法求得 yf ( k) = 系统零状态响应在 0~ 20 区间的数值。 ( k) 。再用 MATLAB 编程画出系统的零状态响应波形如图 2, 并给出
由上述结果我们可以看出系统函数有三个极点 , 一个实极点 p1 = 0, 两个复极点 p2, 3 = - 1 2i。H( s) 部分分式展开系数分别为 - 0. 5, - 0. 5, 1。我们可以根据程序图 2 离散系统的零状态响应 y= Columns 1 through 7 1. 0000 1. 7500 0. 6875 - 0. 3281 - 0. 2383 0. 1982 0. 2156 Columns 8 through 14 - 0. 0218 - 0. 1015 - 0. 0086 0. 0515 0. 0187 - 0. 0204 - 0. 0141 Columns 15 through 21 0. 0069 0. 0088 - 0. 0012 - 0. 0047 - 0. 0006 0. 0022 0. 0008 在以上两例中 , 我们如果把输入信号改成冲激信号 ( 序列 ) 和阶跃信号 ( 序列 ) , 我们就能得到系统的冲激响应 ( 单位序列响应 ) 和阶跃 ( 单位 ) 响应。图3 连续系统的冲激响应运行结果直接写出系统的冲激响应 h( t) = [ 1- 0. 5e= [ 1- e
变得简单而直观。关键词 : MATLAB 应用 ; 信号与系统 ; LTI 系统 ; 取样定理 ; 拉普拉斯变换 ; Z 变换中图分类号 : G 642. 0 文献标识码 : A 文章编号 : 1008- 7354( 2006) 04- 0090- 03 而 LTI 离散系统可用如下所示的线性常系数差分方程来描述

Matlab语言在信号与系统实践教学中的应用

识的了解，自主选择实验内容，设计实验程序，分析实验结果。在这里，举两个例子，分别为：对信号进行复频域分析、设计和验证数字滤波器。３．１连续时间系统的复频域分析
已知系统函数为：Ｈ（ｓ）一（１／ｓ。＋２ｓ＋２ｓ＋
１），利用Ｍａｔｌａｂ程序设计语言绘制该系统的零极点分布图，对该系统的稳定性进行分析，并求出该系
统的单位冲激响应和幅频响应。源程序如下：ｎｕｍ一［１］；ｄｅｎ一［１２２１］；
［关键词］信号与系统Ｍａｔｌａｂ［中图分类号］Ｎ４２［文献标识码］Ｂ
［文章编号］１６７４ — ２２７３（２０１４）０３ — ００７８ — ０３
１引言
计能力也能得到提高。
２Ｍａｔｌａｂ语言特点Ｍａｔｌａｂ程序设计软件由美国Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ公司
ｓｙｓ＝＝＝ｔｆ（ｎｕｍ，ｄｅｎ）；
［收稿日期］２０１４ —０１一Ｏ２［基金项目］合肥师范学院校级教研项目（２０１３ｓ￣ｙｓｌＯ、２０１２ｊｘｇｌ１２１）［第一作者简介］沈晶（１９８４一），女，博士，合肥师范学院电子信息工程学院讲师．
发布，是一种集成数值分析、矩阵计算、科学数据可视化等各种功能的软件，并且提供可视化窗口环境，它的主要特点有Ｌ３］：１．编写简单。编程效率高，易学易懂。

Matlab在信号与系统课程教学中的应用

Matlab 在信号与系统课程教学中的应用收稿日期：2018-11-30信号与系统是电气信息类专业一门非常重要的专业基础课，主要讲述信号时域及频域分析方法，以及线性时不变系统对信号的处理。

信号与系统还是大部分高校电信类专业研究生考试的笔试科目。

因此学好这门课程，对于本专业学生的发展非常重要。

信号与系统课程融合了电路分析和高等数学等基础课程，具有较高的难度。

这也使得在教学中使用板书、PPT 等传统教学模式效率较低，很难调动学生积极性。

特别是对于应用型本科高校的学生来说，要想学好信号与系统课程更加困难。

笔者作为一名地方应用型高校的教师，对于信号与系统的教学进行了一些思考及改革，在教学中着重让学生体会所学理论知识的实际背景。

为了达到这一目的，在教学中引入Matlab 数值仿真软件，让学生通过该软件将所学概念理论进行实现，从而促进学生对抽象的理论知识的理解。

本文中，笔者将结合教学过程中的经验，举例阐述Matlab 在信号与系统教学改革中的促进作用。

一、Matlab 数值计算功能在求解线性时不变系统响应中的应用在信号时域分析中，求解系统微分方程，进而得到系统的响应，是学生学习过程中的一个难点。

下面用一个例子进行说明。

例一：求系统y ″（t ）+2y ′（t ）+100y （t ）=10x （t ）的零状态响应，已知x （t ）=sin （2πt ）u （t ）。

Matlab 针对线性时不变系统的输出求解提供了Lism 函数，对于系统的任意输入，都可以得到相应的输出。

下面给出利用Lism 函数求解上述系统零状态响应的Matlab 代码：ts=0；te=5；dt=0.01；sys=tf （[10]，[12100]）；t=ts ：dt ：te ；x=sin （2*pi*t ）；y=lsim （sys ，x ，t ）；plot （t ，y ）；xlabel （'Time （sec ）'）；ylabel （'y （t ）'）相应的零状态响应轨迹图如下所示：二、Matlab 在数字滤波器设计中的应用理想滤波器是信号与系统频域分析的重要内容。

MATLAB在《信号与系统》课程教学中的应用

万方数据科技信囊。

高校讲坛ｏ２００９年第２７期换感觉太抽象、理解不深。

如果在教学中用ＭＡＴＬＡＢ给出具体图形，就可以准确描述所要分析的信号的时域与频域之间的关系波形，促进学生加深理解。

周期信号频谱的验证周期信号频谱具有以下几个特点：离散性、谐波性、收敛性。

教材都以周期矩形脉冲为例进行介绍。

本文亦以周期矩形脉冲信号在ＭＡＴＬＡＢ系统中进行验证。

例：ｆ（ｔ）２坛当ｌｔｌ＜争当一手ａ＜一手，手ｑ＜手不失一般性。

设扛钉，Ｅ＝Ｉ。

相应的ＭＡＴＬＡＢ代码如下：Ｔ＝１００；ｗ－－０．０２４ｐｉ；Ｎ＝１０；＇ｒ＝Ｔ／５；ｔ＝ｌｉｎｓｐａｃｅｆ＿Ｔ，２，Ｔ／２）；ｄｔ＝Ｔ／９９；ｆ＝［ｚｅｒｏｓ（１，１００＂（＇Ｉ＇／２－＇ｒ／２）／Ｔ），ｏｎｅｓ（１，１００＊ｔｆｌ３，ｚｅｒｏｓ（Ｉ，１００＋０＂／２１１２）／叨，ｓｕｂｐｌｏｔ（２，ｌ，１），ｐｌｏｔ（ｔ，ｆ，＇ｂｇ，ｇｒｌｄｏｎ；ｆｏｒｋ－－０：Ｎａ（ｋ＋１）－－ｔｒａｐｚ（ｆ．＋ｃｏｓ（ｋ＋Ｗ‘ｔ））＋ｄｔｆｒ＊２；ｂ（ｋ＋１）＝ｔｒａｐｚ（ｆ．＋ｓｉｎ（ｋ＋Ｗ＋ｔ））’ｄｔ［Ｆ＋２；Ａ（ｋ＋１）＝ｓｑｒｔ（ａ（ｋ＋１）．＂２＋ｂｏｔ＋Ｉ）．‘２）；ｅｎｄｓｕｂｐｌｏｔ（２，ｌ，２）；ｓｔｅｍ（０：Ｎ，【ａ（１），Ａ（２：ｅｎｄ）］，的；函ｄ用掰矩形信号幅度谱尹毒图３周期矩形信号的幅度谱程序运行后仿真结果如图３所示．可以方便地观察周期信号的频谱。

有助于学生的进一步理解。

１．３ＭＡＴＬＡＢ在系统复频域分析中的应用复频域分析法将时域微分方程的求解变换为８域代数方程的求解，从而使解决问题的方法变得简单。

所以在实际求解系统响应时。

更常采用拉氏变换。

１．３．１系统响应的求解已知连续时间系统的微分方程为蔓犁＋３里堡＃＋２ｒ（ｔ）：５鱼！掣＋出““６ｅ（ｔ），激励ｅ（ｔ）＝ｅ。

ｕ（ｔ）求该系统的零状态响应。

运行ＭＡＴＬＡＢ命令：ｓｙｍｓＡｓ＝ｓ＂２＋３＋ｓ＋２；Ｂｓ＝５＊ｓ＋６；Ｈ＝Ｂｓ／Ａｓ；Ｘ＝ｌａｐｌａｃｅ（ｅｘｐ（－２＋ｔ））；Ｅ＝Ｈ４Ｘ；ｒｔ＝ｉｌａｐｌａｃｅ（Ｅ）求得系统的零状态响应ｒ（ｔ）：（船４１４忡。

浅谈Matlab在《信号与线性系统》教学中的应用

图１
２２描述离散系统的频率响应曲线：．
２
例２用ＭＴＡ命令绘制系统Ｈｚ：ＡＬＢ（：）
‘
的频率响
一
ｚ
１５ｚ０８１９．６＋．０
解：利用函数ｆｑ计算出ｎ（）然后利用函数ａｓａｇｅｒｚｅｅ，ｂ和ｎｌ分Ｍａａｌｔｂ在信号与系统中的应用主要包括符号运算和数值计算仿最后利用ｐｏ命令绘出曲线。ＭＡＬＢｌｔＴＡ真分析。由于信号与系统课程的许多内容都是基于公式演算．而别求出幅频特性与相频特性，源程序为Ｍａｌｔｂ借助符号数学工具箱提供的符号运算功能．基本满足信号与ａ能＞ｂ［０９．０８；＞＝１— ．０９２］６系统课程的需求。例如：微分方程、里叶正反变换、普拉斯正反解傅拉＞ａ［１６０８０］＞＝１— ．．１９；５变换和ｚ正反变换等Ｍａｌｂ在信号与系统中的的另一主要应用就是ｔａ＞Ｈ，］ｆｅｚａ４０＂ｈｌ＇＞［ｗ＝ｒｑ（，０，ｏｅ；ｂ，ｗ）仿真分析、信号的时域分析、信号的频谱分析、系统的复频域域分析和＞Ｈａｓ；＞ｍ＝ｂ（Ｈ）零极点图绘制等内容。通过Ｍｔｂ教师不仅可以把学生从繁杂的手ａａ．ｌ＞Ｈ＝ｎｌ（）＞ｐａｇｅＨ；工数学运算中解脱出来．又可以通过Ｍａａ完备的图形处理功能．ｌｔｂ实＞ｓｂｌ（２）＞ｕｐｏ２１ｔ现信号分析结果的可视化．从而大大提高了教学质量＞ｐｏ（Ｈｍ，ｎＮ＞ｌｗ，）ｇｄＯｔ２１描述连续系统的冲激响应和阶跃响应：．＞ｘａｅ（ｏｇ（ｄｓ＇ｙｂｌ幅度１＞ｌｂｌ￣ｍｅａａ／）．ｌｅ（＇ｒ）ａ例１已知某ＬＩ：Ｔ系统的微分方程为（＋ｙ（＋２（＝＇）１ｆ）ｔ２、）３ｖｔｆｔ６（）ｔ１（＋ｔ＞ｔｅ离散系统幅频特性曲线１＞ｉ（ｌｔ试用ＭＡＬＢ命令绘出Ｏｔ４范围内系统的冲激响应ｈｔ和阶ＴＡ《《（）＞ｓｂｌ（１）＞ｕｐｏ２２ｔ跃响应ｇｔ。（）＞ｐｏ（Ｈ）ｇｄｏ＞ｌｗ，ｐ，ｎｎｔ解：ＴＡＭＡＬＢ源程序为＞ｘａｅ（ｏｇ（ｄｓ）ｙａｅ（相位 ’ ＞ｌｂｌｍｅａａ／），ｌｂｌ￣ｒ＇ｔＯ０．０１４＝：Ｏ：：

Matlab在“信号与系统”分析中的应用

Matlab在“信号与系统”分析中的应用作者：彭文昆来源：《电子技术与软件工程》2016年第02期摘要Matlab作为时下最流行的一种工程类软件，在汽车行业、计算机技术、语音处理、图像信号处理等诸多行业当中都有较为广泛的应用。

将其应用在理论性较强、系统分析复杂、现代高校电信等专业必修的“信号与系统”知识分析当中尤为重要。

本文在简单介绍Matlab内容和信号与系统内容的基础上，对Matlab在“信号与系统”中信号分解与合成、复杂模型处理和系统S 域分析几方面的应用进行了详细的论述。

【关键词】Matlab 信号与系统分析应用信号与系统是现代通信工程类、电子电信类专业必修的一门重要课程，该学科具有系统分析频域图、时域图较多，理论计算繁琐复杂，频谱图难以绘制等特点。

这不仅给学生的学习带来了极大的困难，而且会导致学生将大量的时间花在计算与绘图上，从而严重降低了教学的质量。

实践表明，Matlab在“信号与系统”分析中的应用给学生提供了极大的便利，使得复杂的计算与绘图都可以交由计算机软件来完成，是一种非常高效的辅助教学工具。

1 Matlab简述Matlab是当前国际上最为流行的一种工程类交互式、可视化应用软件，具备高科技的计算机环境和科学的计算方法，实现了数字信号处理、图形图像处理、数值分析、工程绘图、财务分析、控制系统设计等多种功能。

它由美国MathWork公司开发，集聚多种应用工具箱为一体，软件用户操作界面友好大方，在多种硬件平台的数学计算应用软件中都能够适用。

2 信号与系统概述信号与系统是现代高校通信类、工程类、电信类等专业开设的一门重要课程，其教学内容主要包括信号的分解与合成、模型处理、系统分析等。

它以高等数学、微积分、卷积分、工程数学、差分方程等多种数学类学科为基础。

通过对该课程的学习，能够为相关专业学生后续课程的学习奠定良好的基础，在大学生的专业技能培养当中发挥着重要的作用，对大学生技能训练和人才培养具有重要的意义。

MATLAB在_信号与系统_课程教学中的应用

（责任编辑：麻剑飞）
79
考核类型课程考核
表 2 课程整体成绩表
成绩
权重
课程整体成绩
平时成绩 + 项目测试 + 考试成绩 20%+30%+50%
100%
三、通过技能大赛提高学生应用单片机的水平现在很多学校开展各种技能大赛以提高学生的动手能力。单片机这门课程非常适合开展这种比赛。在开展该项技能大赛时必须得到学校的资金支持。如购买单片机电路板、各种电子元件、单片机的芯片等等。但是单片机成本较为低廉，总共算下来每个学生所需的成本大概为30元左右，大概1000元的经费就可以举办一次单片机技能大赛。在单片机技能大赛中，每位选手不仅可以亲自动手焊接电路板，而且可以认识各种电子元件，如晶振、电阻、电容和发光二极管等，掌握如何把程序下载到芯片当中，如何调试程序等等，从而让学生真正体会到学习单片机的乐趣。四、成立单片机兴趣协会现在高校中有很多协会，如英语协会、普通话协会等。由于单片机在机电行业中的应用非常广泛，所以在机电专业中有必要成立单片机协会，通过协会可以积累一些设备，并且由协会组织开展一
（下转第 79 页）
77
总第194期
法主要采取分组讨论的方法，以4人为一个小组，按题目要求完成实验，完成之后老师进行检查，按完成情况给小组打分。
5.教学评价方案的设计教学评价方案采取了课程考核的形式，如表2所示。重点考查学生知识掌握的情况、技能应用情况及学习态度问题，应重点侧重于技能和知识的掌握情况。
课程教材
些学习单片机的活动，让学生增强对单片机的学习兴趣。学校可以对类似的协会进行资金和场地等方面的支持，让这种和学习相关的协会能够传承下去。学校通过技能大赛可以从协会中选拔人才，这对培养高素质技能型人才是至关重要的。

MATLAB软件在《信号与系统》实验教学中的应用

MATLAB软件在《信号与系统》实验教学中的应用作者：王琨李海生来源：《电脑知识与技术》2017年第18期摘要：《信号与系统》是一门很重要的通信工程的专业基础课程。

MATLAB是一款功能强大的软件，能够仿真出各类信号的时间域和频率域的波形图，将MATLAB应用于信号与系统实验教学中，能够使学生加深对于信号与系统理论知识的理解，增加学习抽象知识的趣味性。

关键词：信号与系统；实验教学；MATLAB1概述《信号与系统》是通信工程专业非常重要的一门必修课程，该课程是通信工程专业中信号处理类专业课程的基础，信号处理对于通信工程意义重大，在很多具体的工程应用中，涉及到通信工程的领域都要采用信号处理的技术和手段，这是因为通信工程的发展趋势就是为了提供高速、大容量、高质量的通信系统，而通信系统中的信号经常会受到噪声等因素的影响，常常使得通信系统从发送端发出的信号到达接收端以后经常会出现畸变，因此这就需要采用包括信号处理在内的技术来解决。

此外学生对该课程的掌握程度也关系到后续一系列课程的学习，例如：数字信号处理、数字图像处理、通信原理、随机过程、光纤通信原理、移动通信原理等。

因而该课程是通信专业核心课程学习的基础，具有不可替代的作用，学好该课程对于掌握整个通信工程专业的核心内容志关重要。

本文探讨MATLAB在《信号与系统》中实验教学应用，让学生能够更好地理解和掌握信号与系统理论知识，增加学习抽象知识的趣味性。

2课程教学存在的问题《信号与系统》课程的特点是理论复杂，公式推导较多，目前在课堂上的理论教学方式主要以课件结合黑板的板书为主，但是黑板的板书很难让学生对于抽象的信号的物理意义有较深的理解，而课件中的动画播放的教学效果也比较有限。

为了提高学生的学习动机，让学生更加积极主动的投入到该课程的学习中来，就需要通过实验教学来使学生加深对于理论内容的理解。

目前在信号与系统的实验教学中常常采用实验箱来完成相关的教学工作，但是实验箱具有使用不方便，干扰性强，易坏等缺点，为了克服这些问题，寻找新的教学工具和方式显得尤为重要。

MATLAB在《信号与系统》教学中的应用

MATLAB在《信号与系统》教学中的应用
陈飞
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2008(002)016
【摘要】本文首先指出了<信号与系统>课程教学中存在的不足,其次给出了MATLAB简介,最后着重介绍MATLAB在<信号与系统>教学中的应用,并给出了应用实例.
【总页数】4页(P1325-1328)
【作者】陈飞
【作者单位】桂林工学院电子与计算机系,广西,桂林,541004
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.MATLAB在信号与系统课程教学中的应用研究 [J], 郭建英
2.MATLAB/Simulink仿真在“信号与系统”教学中的应用 [J], 王华华
3.MATLAB/Simulink仿真在"信号与系统"教学中的应用 [J], 王华华
4.浅谈MATLAB软件在《信号与系统》课程教学中的应用 [J], 郑三婷
5.MATLAB GUI在《信号与系统》教学中的应用探究 [J], 马崇霄;王枫;杨英;薛艳茹;张云
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

信号与系统中MATLAB的应用【毕业论文,绝对精品】 .doc

摘要随着当代计算机技术的不断发展，计算机逐渐融入了社会生活的方方面面。

计算机的使用已经成为当代大学生不可或缺的基本技能。

信号与系统课程具有传统经典的基础内容，但也存在由于数字技术发展、计算技术渗入等的需求。

在教学过程中缺乏实际应用背景的理论学习是枯燥而艰难的。

为了解决理论与实际联系起来的难题国内外教育人士目光不约而同的投向一款优秀的计算机软件——MATLAB。

通过它可用计算机仿真，阐述信号与系统理论与应用相联系的内容，以此激发学习兴趣，变被动接受为主动探知，从而提升学习效果，培养主动思维、学以致用的思维习惯。

以MATLAB为平台开发的信号与系统教学辅助软件可以充分利用其快速运算，文字、动态图形、声音及交互式人机界面等特点来进行信号的分析及仿真。

运用MATLAB的数值分析及计算结果可视化、信号处理工具箱的强大功能将信号与系统课程中较难掌握和理解的重点理论和方法通过概念浏览动态演示及典型例题分析等方式，形象生动的展现出来，从而使学生对所学知识理解更加透彻。

同时运用教学软件中的数值计算工具箱，将学生从大量繁琐的手工数学运算中解放出来，将更多时间留给对基本概念和基本方法的思考。

关键词：信号与系统，matlab，应用分析ABSTRACTAs the modern computer technology development, computer gradually merged with the various aspects of social life. the use of the computer has become an essential part of the basic skills of students. the signal and systems of traditional classic of course, but there is also due to a digital technology development, the technology in the demand. in the teaching process of the practical application of theoretical study is boring and difficult.Theory with practice in order to solve the problem of educational circles and looked into a simultaneous of computer software ——matlab. it can be used by computer simulations, signals with the system theory and application related to the content, it aroused interest in learning and became passive acceptance of the initiative and thereby elevate learning, training of active in the habit of thinking, thinking.To the platform of the development of matlab signal system of teaching and assistive software can make full use of its rapid operation of graphic, text, dynamic and interactive voice man-machine interface to the characteristics of the analysis and emulation.To the platform of the development of matlab signal system of teaching and assistive software can make full use of its rapid operation of graphic, text, dynamic and interactive voice man-machine interface to the characteristics of the analysis and emulation.KEY WORDS：signal and system，matlab，An analysis目录前言 (1)第 1 章绪论 (2)1.1 论文写作背景 (2)1.2 研究问题的提出 (3)1.3 研究问题的解决方案 (4)第2章 MATLAB软件简介 (6)2.1 MAILAB简介及发展过程 (6)2.2 MATLAB入门 (7)2.3 MATLAB语言平台简单介绍 (9)第3章信号与系统简介 (11)3.1 信号与系统发展过程 (11)3.2 信号与系统课程特点及重点内容 (12)3.3 信号与系统涉及内容 (13)第4章 MATLAB在信号与系统中的应用 (15)4.1 MATLAB中信号表示及可视化 (15)4.2 MATLAB在信号与系统分析中的应用 (17)4.2.1 MATLAB在时域、频域、S域、Z域里的应用举例 (17)4.2.2 MATLAB在信号调制、滤波及求解中的应用 (24)第5章 GUI界面的创建与应用 (31)5.1 GUI界面创建的基本知识 (31)5.2 GUI界面在信号与系统中的应用 (33)5.3 信号与系统实验平台设计 (36)结论 (47)参考文献 (48)致谢 (49)前言随着我国高等教育逐步的实现了大众化以及产业结构进一步调整，社会对人才的需要出现了层次化和多样化的变化，这反映到高等学校的定位与教学要求中，必然会带来教学内容上的差异化和教学方式上的多样化。

Matlab在_信号与系统_课程教学中的应用

［4］梁振光 . MATLAB 在“ 电磁场”教学中的应用［ J］. 南京：电气电子教学学报，2004（26）：105 - 106
［5］罗成汉，张富忠 . MATAB 在自动控制原理课程教学中的应用［ J］. 南京：电气电子教学学报，2003（25）：53 - 55
［6］梁虹，普园媛，梁洁 . 信号与系统分析———基于 MATLAB 的方法与实现［ M］. 北京：高等教育出版社，2006
例如卷积是时域分析方法部分的重要内容，由于计算中涉及信号反褶、移位及分段确定积分限等过程，对于形式较复杂的信号容易造成学生解题时的畏难情绪，利用 Matiab 提供的 conv 函数，可以借助简单的编程对卷积过程进行形象的分析，同时有助于学生用 Matiab 仿真结果对理论计算所得结果进行方便的检查。又如连续时间系统的时域分析内容由于涉及微分方程求解，内容较抽象，理论性较强，是学习中的一个难点内容。运用 Matiab 中的 impuise，step，isim 函数可对时域系统响应进行仿
摘要：针对“ 信号与系统”课程教学中存在的难点和问题，本文结合多媒体教学设备的应用，从激发学习兴趣、难点内容理解、数据采集工具
箱辅助交互式教学、可视化教学等几个具体方面讨论了利用 Matiab 提供的工具箱及各类函数将 Matiab 软件引入该课程教学的思路和探索，并
给出了具体的应用例子。力求通过 Matiab 在课程教学中的应用改善教学效果，提高学生对课程理论知识的学习效率，为课程教学方法和手段
#" 结语
教学实践和国内外高校的相关经验说明，将 Matiab 运用到信号与系统教学中，可以深入浅出地分析各类信号的特性以及各类参数对信号和系统各自特性的影响，实现了教学和实验验证同步进行。这样的教学方式克服了理论性较强的课程难以进行交互式教学的缺点，能大大激发学生的学习兴趣，扩展学生的思维空间，取得良好的教学效果。因此，推广和借鉴该教学模式，对 Matiab 软件在信号与系统教学中的应用进行进一步的探索这将对信号与系统以及相关信息学科课程的教学起到促进作用。

浅析Matlab软件在信号与系统辅助教学中的应用

Ｍａｔｌａｂ软件强大的图形处理功能及运算功能，为实现信号与系统课程中矩阵计算等公式提高了强有力的可视工具。Ｍａｔｌａｂ软件所具有的工具箱函数可以分析连续信号、连续系统，并对信号的各个分析域进行移位、反折、傅里叶变换、拉氏
变换等多种计算。
个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计及必需进行
信号与系统是一门实践性很强的课程。过去，学生的实践课程是通过示波器来观测波形的，但是由于这种实验方式
效率低下，学生在试验时往往会感到枯燥乏味，缺乏学习兴趣，
做实验也就成了一种形式，学生缺乏探索学习的兴趣。在信号与系统课程教学中借助Ｍａｔｌａｂ软件，可以动态演示实验结果，让学生有更多的时间去了解和学习所学到的基本原理，了解到相关知识的实践效果。开发学生的学习兴趣，拓展实验的深度，让学生生动直接的学习信号与系统课程，培养学生的
等领域，是一门实践性很强的课程。长期以来，由于信号与系统教学手段方法单一，而该课程中的数学公式和理论推导相对较多，黑板式的教学缺乏可视
［１］廖延娜．Ｍａｔｌａｂ在《信号与系统》课程教学中的应用［Ｊ］＿西
安邮电学院学报．２００９（５）
［２］彭燕标．浅析ＭＡＴＬＡＢ在信号与系统课程教学中的应用
［Ｊ］．张家口职业技术学院学报，２００５（１）
化效果，学生很难理解透教学内容。并且黑板式教学需要耗

MATLAB在信号与系统中的应用教程

如何调用？
• (2) 例中给出的两个正弦序列是周期序列吗？为什么？
2.3 信号的时域运算
1．实验目的 (1) 了解信号常用的时域运算。 (2) 了解信号的时域运算在MATLAB 中的实现方法。 2．实验原理 1) 连续信号的时域运算与变换f1、f2 是两个用符号
表达式表示的连续信号，s、w、y 均为运算或变换后得到的符号表达式。 (1) 相加 • s=symadd(f1,f2)或s=f1+f2 • ezplot(s) (2) 相乘 • w=symmul(f1,f2)或w=f1*f2 • ezplot(w)
Hale Waihona Puke • k=-3:3; • f=2.^k; • lsfz(f,k) • %注意比较两次出现波形的异同 4) 离散序列平移
• function[f,k]=lsyw(ff,kk,k0) • k=kk-k0;f=ff; • subplot(2,1,1); • stem(kk,ff,"filled") • axis([min(min(kk),min(kk))-1, • max(max(kk),max(k))+1,min(ff)-0.5,max(ff)+0.5]) ; • title("原始序列"); • subplot(2,1,2); • stem(k,f,"filled") • axis([min(min(kk),min(kk))-1, • max(max(kk),max(k))+1,min(f)-0.5,max(f)+0.5])
图2.17 序列平移及其结果可视化
2.4 离散序列的卷积和
• 1．实验目的 • (1) 了解卷积和的概念。 • (2) 用conv 函数计算卷积和。 • (3) 通过MATLAB 仿真对卷积过程有感性认识。