基于MATLAB的“数字信号处理”实验平台的制作毕业设计
基于MATLABGUI的数字信号处理实验仿真平台设计
58 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering软件开发• Software Development●基金项目：青岛农业大学本科实验教学研究课题（SYJK16-16）。
【关键词】数字信号处理 MATLAB 仿真平台 图形用户界面《数字信号处理》是高校为电子通信类专业开设的核心专业基础课，对于学生整个课程体系的建立起着重要作用。
课程主要包含序列傅里叶变换、Z 变换、离散傅立叶变换、快速傅立叶变换及数字滤波器的设计等内容，具有理论丰富、公式繁琐及物理概念抽象的特点，需要学生具备较好的复变函数和信号与系统的理论基础，因此，造成了目前学生普遍认为该课程内容难以理解学习的现状。
实验教学作为理论教学的一个辅助手段，引用得当可以帮助学生更深入地理解和掌握本门课程理论知识。
为了提高教学效果，结合多年的教学经验，本文基于Matlab 强大的图形用户界面（Graphical User Interface ，GUI ）和丰富的数字信号处理工具箱，设计开发了一个数字信号处理实验仿真平台。
借助该平台，教师可以在课堂上以交互的方式进行实时仿真,将抽象的理论清晰、感性地再现，有效地提高了学生的学习兴趣和课堂教学效果；学生可以通过自主编程的方式进行滤波器的设计及应用实验，更能促进他们不断深入学习和研究，提高其设计应用能力。
1 实验仿真平台结构数字信号处理实验仿真平台旨在为教师和学生提供一个交互式的用户界面，能够将数字信号处理课程的基础理论和方法通过动态演示的方法展现在学生面前，亦可以通过学生操作及自主编程来验证多个实验现象。
因此，实验平台内容可分为演示和实验两大类，其中实验类按学生的认知规律可进一步细分为验证性实验和设计性实验。
即该平台从结构上包括基础知识演示、验证性实验和设计性实验三大模块，涵盖数字信号处理课程的主要教学内容。
其中，基础知识演示模块主要用于课堂演示，将抽象内容通过仿真演示形象化，激发学生学习兴趣；验证性实验模块主要用于验证数字信基于MATLAB GUI 的数字信号处理实验仿真平台设计文/胡新艳 霍文晓 车晓岩 张爱英 曹红波号处理的基本理论知识，加深学生理解；设计性实验主要用于学生自行选择参数进行滤波器的设计，从而提高其解决问题能力。
数字信号处理实验报告 (基于MATLAB)
课程名称：数字信号处理实验实验地点：综合楼C407专业班级：2014级生物医学工程姓名：leifeng学号：指导老师：第一次实验第一章 离散时间信号的时域分析Q1.1运行程序P1.1，以产生单位样本序列u[n]并显示它clf; n=-10:20;u=[zeros(1,10) 1 zeros(1,20)]; stem(n,u);xlabel('时间序号');ylabel('振幅'); title('单位样本序列'); axis([-10 20 0 1.2]);时间序号振幅单位样本序列Q1.2 命令clf ，axis ，title ，xlabel 和ylabel 的作用是什么clf ：清除图形窗口内容； axis:规定横纵坐标的范围；title ：使图像面板上方显示相应的题目名称； xlable ：定义横坐标的名字； ylable ：定义纵坐标的名字。
Q1.3修改程序P1.1以产生带有延时11个样本的延迟单位样本序列ud[n]，运行修改的程序并且显示产生的序列。
clf; n=0:30;u=[zeros(1,11) 1 zeros(1,19)]; stem(n,u);xlabel('时间序号');ylabel('振幅'); title('单位样本序列'); axis([0 30 0 1.2]);时间序号振幅单位样本序列Q1.5 修改程序P1.1，以产生带有超前7个样本的延时单位阶跃序列sd[n]。
运行修改后的程序并显示产生的序列。
clf; n=-10:20;sd=[zeros(1,3) 1 ones(1,27) ]; stem(n,sd);xlabel('时间序号');ylabel('振幅'); title('单位样本序列'); axis([-10 20 0 1.2]);时间序号振幅单位样本序列Q1.6运行程序P1.2，以产生复数值的指数序列。
第2章 基于MATLAB实现的数字信号处理实验
x 2(n)
5
0 -5
0
5
10 n
15
20
25
30
1 0.5
h(n)
0 -0.5 -1 -5
0
5
10 n
15
20
25
30
第2章 基于MATLAB实现的数字信号处理实验
2.2 离散信号的分析
四、实验思考题
1. 思考序列相关性的应用？
五、实验报告要求
1. 2. 简述实验目的及实验原理。 按实验步骤附上实验过程中的信号序列、系统单位脉冲响应及 系统响应序列的时域和幅频特性曲线，并对所得结果进行分析 和解释。 总结实验中的主要结论。 简要回答实验思考题。
第2章 基于MATLAB实现的数字信号处理实验
2.3 验证采样定理
三、实验步骤
2. 实验内容2(3)的程序运行结果如下图所示：
Reconstruction of x a(t) when Ts=0.01 1
x a(t)
0 -1 0 1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Reco
2.4 应用FFT实现信号频谱分析
三、实验步骤
3. 实验内容1的程序运行结果如下图所示：
15 10
5
0 -6
-4
-2
0
2
4
6
4 2 0 -2 -4 -6
-4
-2
0
2
4
6
第2章 基于MATLAB实现的数字信号处理实验
2.4 应用FFT实现信号频谱分析
三、实验步骤
4. 实验内容2的程序运行结果如下图所示：
n
第2章 基于MATLAB实现的数字信号处理实验
基于MATLAB的数字信号处理..
数字信号处理课程设计报告题目：语音数字信号处理与分析及Matlab实现系别通信工程专业班级学生姓名学号指导教师提交日期摘要本次课程设计综合利用数字信号处理的理论知识进行语音信号的频谱分析，通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。
本次课程设计要求利用MATLAB对语音信号进行分析和处理，要求学生采集语音信号后，在MATLAB软件平台进行频谱分析；并对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析，设计合适的滤波器滤除噪声，恢复原信号。
待处理语音信号是一个在20Hz～20kHz 频段的低频信号。
采用了高效快捷的开发工具——MATLAB，实现了语音信号的采集，对语音信号加噪声及设计滤波器滤除噪声的一系列工作。
利用采样原理设计了高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。
同学通过查阅资料自己获得程序进行滤波器的设计，能过得到很好的锻炼。
关键词：MATLAB 滤波器数字信号处理目录第一章绪论 (1)1.1 设计的目的及意义 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 设计内容 (1)第二章系统方案论证 (3)2.1 设计方案分析 (3)2.2 实验原理 (3)第三章信号频谱分析 (6)3.1 原始信号及频谱分析 (6)3.2 加入干扰噪声后的信号及频谱分析 (7)第四章数字滤波器的设计与实现 (11)4.1 高通滤波器的设计 (11)4.2 低通滤波器的设计 (12)4.3 带通滤波器的设计 (15)4.4 带阻滤波器的设计 (16)第五章课程设计总结 (19)参考文献 (20)附录Ⅰ (I)附录Ⅱ (II)第一章绪论1.1 设计的目的及意义综合利用数字信号处理的理论知识进行语音信号的频谱分析，通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。
本设计采用了高效快捷的开发工具——MATLAB，实现了语音信号的采集，对语音信号加噪声及设计滤波器滤除噪声的一系列工作。
最新毕业设计：基于MATLAB的数字信号处理虚拟实验仿真平台
摘要《数字信号处理》在大专院校的通信类及电子类专业中是一门非常重要的基础课程, 具有内容抽象，学生不容易掌握的特点。
另一方面，教师在讲授主要些内容时也不方便。
针对教学中存在的这种问题，为了方便教师授课和学生学习，使抽象的内容形象化，提高学生的学习兴趣，本文以MATLAB作为开发平台，设计了基于MATLAB的数字信号处理虚拟实验仿真平台，改变了传统的实验方式 ,将数字信号处理的实验内容集中在一个平台上，操作简单方便，结果直观准确。
MATLAB开放的环境、功能极强的图形绘制、各种工具箱及其简单易学的特点，使系统开发简单、快捷。
本系统采用友好的GUI界面设计,用简洁的文字、丰富的画面将抽象的内容展现在学生面前,提高了学生的学习积极性和主动性。
关键词: 数字信号处理；实验平台；MATLAB；GUIThe design of digital signal processing virtual experiment simulation platform based on MatlabStudent:Huang Zhong-Ze Teacher: Li XinAbstract: “Digital Signal Processing”is the important foundation course of electrical and communications professionals in university, the content is very abstracty and students are not easy to grasp. The other hand, teachers taught in some main contents not very convenient. Against such problems exist in teaching,to allow teachers to teach and students to learn. So abstract as figurative, Enhance their learning interest. This paper represents digital signal processing virtual experiment simulation platform using Matlab. It changes the traditional teaching methods and focus on the content of aplatform. Operation is simple and convenient. Results is visual and accurate. Matlab provides an open environment, highly functional graphical rendering. Toolbox and its features is easy to learn, which make the system development simple and fast, The system uses a friendly GUI interface design, using simple language, rich picture will be displayed the abstract content in the front of the students and improved student’s learning enthusiasm and initiative.Key words: digital signal processing ;experiment platform ;matlab ;gui目录摘要 (I)Abstract ...................................................... I I 目录.. (1)1 引言 (4)1.1 课题的背景 (4)1.2 国内外研究现状 (6)1.3 课题主要研究内容和研究意义 (7)2 MATLAB的介绍 (10)2.1 MATLAB 简介 (10)2.2 MATLAB语言的发展历程和影响 (11)2.3 MATLAB语言的特点 (12)2.4 MATLAB的工作环境 (13)2.5 工作环境的特点 (13)3 MATLAB在数字信号处理教学中的应用 (16)3.1 MATLAB的应用现状 (16)3.2 MATLAB在《数字信号处理》教学中的应用 (17)3.3 在数字信号处理教学实验中应用MATLAB 的意义 (19)4 数字信号处理虚拟实验仿真平台设计的必要性和可行性 (21)4.1 增加 MATLAB 内容的必要性和可行性 (22)4.1.1 必要性 (22)4.1.2 可行性 (26)4.2 用MATLAB做数字信号处理虚拟实验仿真平台的优点 (27)4.2.1 数字信号处理课程实验的教学现状 (27)4.2.2 强大的作图功能使抽象的概念一目了然 (28)4.2.3 利用现代化的教学手段, 增强教学效果 (28)5 基于matlab数字信号处理虚拟实验仿真平台整体构建方案 (31)5.1 仿真平台应用软件设计实现 (31)5.1.1 总体结构设计 (31)5.1.2 软件实现 (32)6 基于matlab的数字信号处理虚拟实验仿真平台的实现 (35)6.1 界面的设计方法 (35)6.1.1 句柄图形及图形用户界面 (35)6.1.2 GUIDE的设计过程 (36)6.1.3 基于matlab的数字信号处理虚拟实验仿真平台主界面 (40)6.1.4 基于MATLAB数字信号处理实验设计实例 (50)6.1.5 实验仿真平台的特点 (65)7 结论 (66)致谢 (69)参考文献 (72)1 引言1.1 课题的背景数字信号处理是应用最快、成效最显著的新科学之一, 广泛地应用在通信、控制、生物医学、遥测遥感、地址勘探、航空航天、自动化仪表等领域, 国内外高校都为相关专业的学生开设了这门课程。
《基于MATLAB的数字信号处理》实验报告
0.60007.0000-5.4000所以，X=[错误!未找到引用源。
]=[ 0.6000, 7.0000, -5.4000]’实验结果2：K=1.732051实验结果3：三曲线的对比图如下所示：图1.1 三曲线的对比实验二基于MATLAB信号处理实验xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅/dB');title('布莱克窗的幅频特性');grid on;subplot(2,1,2);plot(f4,180/pi*unwrap(angle(H4)));xlabel('频率/Hz');ylabel('相位');title('布莱克窗的相频特性');grid on;六、实验结果实验结果2.1：图2-1 x(n)与y(n)的互相关序列图由实验结果可知，x(n)与y(n)的互相关只在区间[-4,8]上有能力，刚好是区间[-3,3]与右移后的区间[-1,5]两端点之和，与结论一致。
且互相关在2处达到最大。
实验结果2.2.1：其表示的差分方程为：y(n)-0.8145y(n-4)=x(n)+x(n-4)实验结果2.2.2：滤波器的幅频和相频图如下所示：图2-2 滤波器的幅频与相频图实验结果2.2.3：由下图实验结果可知，输出信号相对于输入信号有一小小的延迟，基本上x(n)的频点都通过了，滤波器是个梳状filter，正好在想通过的点附近相位为0，也就是附加延迟为0图2-3 滤波器的幅度和相位变化图2-4 两信号波形实验结果2.3：四种带通滤波器的窗函数的频率响应如下所示：图2-5 矩形窗的频率特性图2-6 汉宁窗的频率特性图2-7 海明窗的频率特性图2-8 布莱克曼窗的频率特性图3-1 加噪前、后图像对比图3-2 加椒盐噪声的图像均值滤波前、后的图像对比图3-3 加椒盐噪声的图像中值滤波前、后的图像对比图3-4加高斯噪声的图像均值滤波前、后的图像对比图3-5 加高斯噪声的图像中值滤波前、后的图像对比实验结果3.2：图3-6 原图及重构图像图3-7 程序运行结果由实验结果可知，当DCT变换的系数置0个数小于5时，重构图像与原图像的峰值信噪比为2.768259，重构图像置为0的变换系数的个数个数为：43.708737；当DCT变换的系数置0个数小于10时，重构图像与原图像的峰值信噪比15.922448，重构图像置为0的变换系数的个数个数为：36.110705；当DCT变换的系数置0个数小于5时，重构图像与原图像的峰值信噪比为2.768259，重构图像置为0的变换系数的个数个数为：30.366348；可以发现，在抛弃部分DCT系数后，重构图像时不会带来其画面质量的显著下降，采用这种方法来实现压缩算法时，可以通过修改mask变量中的DCT系数来更好地比较仿真结果。
基于MATLAB的《数字信号处理》实验教学平台设计
基于MATLAB的《数字信号处理》实验教学平台设计作者：张胜利李伟来源：《智富时代》2018年第10期【摘要】数字信号处理是一个新的学科领域，其理论与技术是伴随半导体器件和计算机技术的发展而出现的，现在它己成为一门具有系统基础理论和广泛应用的学科。
由于数字信号处理这门学科的抽象性，导致它处于一种难教、更难学的境况中。
针对该课程抽象难懂、推导繁琐等特点，利用MATLAB工具开发并设计适合课堂教学的多媒体辅助系统。
【关键词】数字信号；教学平台；MATLAB一、课程知识体系归纳数字信号处理是一门以算法为核心，理论性和实践性均很强的课程，其基本方法和原理己广泛应用于数字信息处理的各个领域，因此教师教好和学生学好这门课程都非常重要。
为了设计一个更合理的实验平台，系统将分模块进行设计。
在兼顾系统性和全面性的原则下，将课程归纳以下几个知识点：1.离散系统的时域分析：序列、线性时不变系统、差分方程、离散卷积、因果性和稳定性。
2.离散系统的z域分析：z变换及其收敛域、z反变换、差分方程的z域解法、离散系统的系统函数。
3.离散信号的傅氏分析：离散傅立叶级数、DFT、循环卷积、FFT、快速卷积、利用FFT的数字谱分析（混叠现象、泄漏效应、栅栏效应）。
4.数字滤波器：数字滤波器的实质、IIR数字滤波器的设计（冲激响应不变法、双线性变换法、频带变换），FIR数字滤波器的设计（线性相位、窗口法、频率采样法）、数字滤波器的实现结构。
5.数字信号处理器和应用。
二、实验平台结构及特点（一）试验平台的结构本实验平台按照课程知识点分布，按照模块进行设计。
主要的仿真实验模块有：1.基本信号的产生模块；2.序列基本运算模块；3.序列的离散傅里叶变换模块；4.Z变换的计算模块；5.滤波器设计模块与音频信号分析模块，本模块对一段语音信号进行采样、频谱分析、模拟传输、数字滤波和还原，通过时频域分析观察信号在各个过程中的变化，让大家理解数字信号处理的基本应用。
基于MATLABGUI的数字信号处理实验平台设计论文
论文题目：基于MATLAB GUI 的数字信号处理实验平台设计摘要数字信号处理是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科，主要应用在通信、电气控制、生物医学、遥测遥感、地质勘探、航空航天、自动化仪表等领域，它涵盖内容多、概念抽象、原理复杂、推理繁琐，因此，在有限的的课堂时间内掌握这门课程的知识是对学生的基本要求。
本文主要研究了数字信号处理实验平台的设计，首先，利用MATLAB GUI完成数字信号处理课程中的离散系统时频域分析、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、IIR滤波器和FIR滤波器设计5个模块的界面构建，然后，利用MATLAB语言完成图形用户界面（GUI）的编程，最后，对数字信号处理实验平台的各个实验界面进行测试与优化。
该实验平台将数字信号处理课程中的重点、难点用交互式、实时、可视化界面进行展示，有利于教师的教学和学生的学习，具有一定的应用价值。
【关键词】数字信号处理实验平台MATLAB 图形用户界面（GUI）【论文类型】设计型Title: The Design of Digital Signal Processing Experiment Platform Based On MATLAB GUIMajor: Communication EngineeringName: Feng Xu Signature:＿＿＿＿＿Supervisor: Zhang Ming Signature:＿＿＿＿＿ABSTRACTDigital signal processing is a new discipline which involves many subjects and widely used in many fields. It mainly used in communications, electrical control, biomedical, remote sensing, geological exploration, aerospace, automation instrument and other fields. It includes much more content and abstract concept. It has more complex principles and complicated reasoning. Therefore, in the limtited classroom time ,to master the knowledge of the course is a basic requirement of students.This paper mainly studies the design of digital signal processing experiment platform. Firstly,using MATLAB GUI to complete the construction of digital signal processing course in the five modules: the frequency domain analysis and the time domain analysis of discrete system, discrete Fourier transform, fast Fourier transform, FIR filter design and IIR filter design .after that, using MATLAB programming language to complete graphical user interface (GUI) programming. finally ,through testing and optimizing the digital signal processing experiment platform, we can display the key and difficult content by the interactive, real time and visual experiment platform. It is helpful for the teaching of teachers and students' learning, and it has some application value.【Key words】Digital Signal Processing Experiment Platform MATLAB Graphical User Interfaces（GUI）【Type of Thesis】Design目录1 绪论 (1)1.1 研究目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 MATLAB GUI简介 (2)1.4 本文研究内容 (2)2 数字信号处理实验平台设计 (4)2.1 实验平台分析 (4)2.1.1 实验平台的基本结构 (4)2.1.2 实验平台设计的步骤 (5)2.2 开始引导界面与实验主界面设计 (5)2.3 子界面的设计 (6)2.3.1 离散系统时频域分析实验界面设计 (6)2.3.2 离散信号傅里叶变换实验界面设计 (8)2.3.3 离散序列快速傅里叶变换实验界面设计 (9)2.3.4 IIR滤波器实验界面设计 (10)2.3.5 FIR滤波器实验界面设计 (11)2.4 本章小结 (13)3 实验平台测试 (14)3.1 离散信号时频域分析 (14)3.1.1 常见离散信号 (14)3.1.2 离散信号时域变换 (15)3.1.3 离散信号时域运算 (15)3.1.4 离散信号的卷积 (16)3.1.5 离散LTI系统的时域分析 (17)3.1.6 离散LTI系统的频域分析 (19)3.2离散傅里叶变换 (20)3.2.1 离散时间序列傅里叶变换（DTFT） (20)3.2.2 周期序列离散傅里叶级数（DFS） (21)3.2.3 离散信号傅里叶变换（DFT） (22)3.3 快速傅里叶变换 (23)3.3.1 基二快速傅里叶变换原理 (23)3.3.2 离散序列的快速傅里叶变换实验测试 (24)3.4 IIR滤波器设计 (25)3.4.1 常见的模拟低通滤波器设计 (25)3.4.2 模拟滤波器的频带变换 (29)3.4.3 脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器 (31)3.4.4 双线性变换法设计IIR数字滤波器 (32)3.4.5 直接函数法设计IIR数字滤波器 (34)3.4.6 IIR滤波器的应用 (36)3.5 FIR滤波器设计 (36)3.5.1 常见的窗函数 (37)3.5.2 窗函数法设计FIR滤波器 (38)3.5.3 频率采样法设计FIR滤波器 (41)3.5.4 等波纹法设计FIR滤波器 (42)3.5.5 FIR滤波器的应用 (44)3.6 本章小结 (45)4 结论 (46)4.1 工作总结 (46)4.2 工作展望 (46)致谢 (48)参考文献 (1)1 绪论1.1 研究目的及意义数字信号处理是通信类专业核心主干课程，该课程是一门理论与实践、原理与应用紧密结合的课程。
基于Matlab GUI“数字信号处理”实验平台设计
第４３卷 第１期２０２１年２月电气电子教学学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＥＥＶｏｌ．４３ Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０２１收稿日期：２０２０ ０６ １８；修回日期：２０２０ ０９ ２４基金项目：河北省研究生“数字信号处理”精品课程建设项目（项目编号：ＫＣＪＳＸ２０１９０５６）作者简介：马月红（１９７９ ），女，博士，讲师，主要从事理论教学、无线电探测技术研究工作，Ｅ ｍａｉｌ：ｓｕｎｍｙｈ＠１６３．ｃｏｍ基于ＭａｔｌａｂＧＵＩ“数字信号处理”实验平台设计马月红，孙晓云，刘素艳（石家庄铁道大学电气与电子工程学院，河北石家庄０５０００１）摘要：为了方便学生更好地学习数字信号处理这门重要课程，提高实验动手能力，本文利用ＭＡＴＬＡＢＧＵＩ开发设计了可视化的虚拟实验平台，实验平台系统实现了信号生成模块、信号抽样模块、傅里叶变换模块、卷积和以及ＦＦＴ的实现与应用模块，可以让学生更加直观地看到原理展示，从而进一步帮助学生理解和体会抽象难懂的内容，以此提高学生们的学习兴趣。
关键词：数字信号处理；ＭａｔｌａｂＧＵＩ；虚拟实验操作平台中图分类号：Ｇ６４２；ＴＮ９１１．６－４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ ０６８６（２０２１）０１ ０１６４ ０５ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＶｉｒｔｕａｌＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＰｌａｔｆｏｒｍＢａｓｅｄｏｎＭａｔｌａｂＧＵＩＭＡＹｕｅ ｈｏｎｇ，ＳＵＮＸｉａｏ ｙｕｎ，ＬＩＵＳｕ ｙａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＴｉｅｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓｔｏｂｅｔｔｅｒｌｅａｒｎｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｕｒｓｅｏｆＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｖｅｌｏｐｓａｎｄｄｅｓｉｇｎｓａｖｉｓｕａｌｖｉｒｔｕａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｓｅｒｉｅｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅｓｏｆｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅ，ｓｉｇｎａｌｓａｍ ｐｌｉｎｇｍｏｄｕｌｅ，ＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｍｏｄｕｌｅａｎｄＦＦＴ，ｗｈｉｃｈｃａｎｍａｋｅｓｔｕｄｅｎｔｓｍｏｒｅｉｎｔｕｉｔｉｖｅｔｏｓｅｅｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｄｉｓ ｐｌａｙ，Ｓｏａｓｔｏｆｕｒｔｈｅｒｈｅｌｐｓｔｕｄｅｎｔｓｕｎｄｅｒｓｔａｎｄａｎｄｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｔｈｅａｂｓｔｒａｃｔａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｃｏｎｔｅｎｔ，ｓｏａｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｓｔｕｄｅｎｔｓ＇ｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｌｅａｒｎｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ＭａｔｌａｂＧＵＩ；ｖｉｒｔｕａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍ０ 引言随着通信科技方面的发展，以数字信号处理为基础的问题随处都在［１］。
基于Matlab 的数字信号处理实验报告
第一章MATLAB基本知识MATLAB是一种面向科学和工程计算的高级语言，包含的几十个工具箱，覆盖了通信、自动控制、信号处理、图像处理、生命科学等科技领域，现已成为国际公认的最优秀的科技界应用软件。
该软件的特点是：强大的计算功能、计算结果和编程可视化及极高的转换效率。
本章目的是帮助新用户在领略MATLAB非凡能力的同时能轻松跨越MA TLAB的门槛。
§1.1 MATLAB 语言的基本使用环境一．MATLAB的安装MATLAB5.3 版本仅有一张光盘，运行其上的安装文件setup.exe，则可以按提示安装整个MA TLAB 系统。
MATLAB6.1 版本有两张光盘，将其中的程序盘插入驱动器，运行其上的安装文件setup.exe，则可以按提示安装整个MA TLAB 系统。
MATLAB6.x与以前的版本相比，在界面上的变化是很大的，以前的版本只给出一个又一个命令窗口，MA TLAB6.1的程序界面，除了其右侧的Command Window (命令窗口)之外，还有Launch Pad (程序调用板) 和Command History (命令的历史记录)两个子窗口，以及Workspace (工作空间管理程序) 和Current Directory (当前目录管理程序)等，使MA TLAB 的操作更容易、方便了。
二．MATLAB5.3的操作步骤由于实验室安装的是MA TLAB5.3，下面我们介绍MATLAB5.3 的操作步骤。
双击桌面的MA TLAB5.3 的图标，如图1-1，将进入MA TLAB5.3的Command Window (命令窗口)，如图1-2。
1．帮助[Help]选项Help Windows 打开分类帮助窗Help Tips 打开函数文件命令帮助窗Help Desk 打开以超文本形式存储的帮助文件主页Examples and Demos 打开演示窗主页About MA TLAB 注册图标、版本、制造商和用户信息选择[Help]中不同的类别，用户可以从相关的帮助信息得到帮助。
基于MATLAB的数字信号处理实验平台
MATLAB-Based Digital Signal Processing Experimental Platform
ZHU Yukang (School of Internet, Anhui University, Hefei 230000, China)
Abstract: Digital signal processing, as a basic course of electronic communication, covers a lot of signal processing related content, including signal Fourier transform, spectrum analysis, digital filter design, etc. Among them, IIR filter and FIR filter, as the classical frequency domain filter, are the most basic filter in signal processing. The study of these two kinds of filters will be helpful to the design of complex filters. In this paper, a digital signal processing experimental platform based on MATLAB is developed by using the graphical interface of MATLAB and the related content of filter design in digital signal processing. The platform functions include adding signal, overlay noise, IIR, FIR filter type design, not only convenient for students to intuitively understand the filtering process of frequency domain filter in class, more conducive to students to further study and expansion of filter design after class.
基于matlab信号处理方面的简单毕业设计
一、介绍二、问题需求及解决方案1. 需求分析2. 解决方案三、研究方法1. 数据采集2. 信号预处理3. 特征提取4. 模型构建四、实验与结果分析1. 实验设计2. 数据处理3. 结果分析五、总结与展望一、介绍随着数字信号处理技术的发展，信号处理已成为电子信息工程领域中备受关注的研究方向之一。
在毕业设计中，本文将基于Matlab评台，结合信号处理相关理论和方法，设计并实现一个简单的毕业设计项目，以解决特定问题或需求。
二、问题需求及解决方案1. 需求分析在实际工程应用中，往往会遇到信号采集、处理和分析的问题。
针对特定应用场景中的信号特征提取、异常检测等需求，需要设计一个信号处理系统来实现相关功能。
需要针对特定问题进行需求分析，明确设计的目标和功能。
2. 解决方案针对以上需求，本文将利用Matlab评台，结合信号处理相关的工具箱和算法，设计一个简单的信号处理系统。
通过数据采集、信号预处理、特征提取以及模型构建等步骤，实现对特定信号的处理和分析。
三、研究方法1. 数据采集在设计的毕业设计项目中，首先需要进行信号的数据采集工作。
可以利用实际的传感器或者模拟信号源进行数据采集，获取需要处理的原始信号数据。
2. 信号预处理对于获取的原始信号数据，往往存在噪声、干扰等问题，需要进行信号预处理工作。
预处理包括滤波、降噪、去噪等步骤，以提高信号的质量和准确性。
3. 特征提取针对预处理后的信号数据，需要进行特征提取工作，提取信号的相关特征信息。
可以采用时域分析、频域分析、小波分析等方法，提取信号的频谱、时频域特征等。
4. 模型构建根据信号特征提取的结果，可以选择合适的模型进行构建，如分类模型、回归模型等，以实现对信号的分析和处理。
四、实验与结果分析1. 实验设计在毕业设计的实验部分，可以设计基于特定信号处理需求的实验方案。
包括数据采集实验、信号预处理实验、特征提取实验以及模型构建实验等。
2. 数据处理根据实验设计，进行具体的数据处理和算法实现工作。
基于Matlab的数字信号处理综合性实验设计
The Comp rehensive Expe rim enta l D e sign of D igita l S igna l P roce ssing B a sed on M a tlab
SHEN Yuan2yuan ( School of Electronic Information, Yangtze University, J ingzhou 434023, China)
赋给变量 x1
这一步设计主要是为了让学生了解 wavread函数 以及采样频率等概念 。 3. 2 产生噪声信号 噪声信号采用的是高频余弦信号 ,频率为 5 kHz。
f = fs3 (0: 511) /1024; %计算频率刻度值 这一步首先要让学生理解频率刻度值的基本概 念 ,在书本中通常用 fk 表示每条谱线所代表的频率刻 度值 [ 3 ] ,表达式为 fk = fs ×k /N。其中 , k的最大范围为 N /2。在设计中 ,应该给学生先强调这一基本概念 ,然 后再指导学生进行设计 。
Abstract: According to the digital signal p rocessing experim ental teaching situation, in order to consolidate theoretical know ledge and imp rove the students’p ractical ability, this paper discussed the design of digital signal p rocessing com 2 p rehensive experim ent by using M atlab software for the p latform. Through the design of comp rehensive experiment, the students have a p rofound signal p rocessing methods. It can train students in p ractical innovation and p ractical ability. Key words: digital signal p rocessing; M atlab; comp rehensive experiment
基于MATLAB的数字信号处理实验报告
西北工业大学《基于MATLAB的数字信号处理》实验报告学院：学号：姓名：专业：实验时间： 2014年7月指导教师：西北工业大学2014年07 月title('三曲线对比图'); %标注标题六、实验结果实验结果1：X =所以，X=[x1,x2,x3]=[ , , ]’实验结果2：K=实验结果3：三曲线的对比图如下所示：figure;subplot(2,1,1);plot(f4,20*log10(abs(H4)));xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅/dB');title('布莱克窗的幅频特性');grid on;subplot(2,1,2);plot(f4,180/pi*unwrap(angle(H4))); xlabel('频率/Hz');ylabel('相位');title('布莱克窗的相频特性');grid on;六、实验结果实验结果：图2-1 x(n)与y(n)的互相关序列图由实验结果可知，x(n)与y(n)的互相关只在区间[-4,8]上有能力，刚好是区间[-3,3]与右移后的区间[-1,5]两端点之和，与结论一致。
且互相关在2处达到最大。
实验结果：其表示的差分方程为：y(n)(n-4)=x(n)+x(n-4)实验结果：滤波器的幅频和相频图如下所示：图2-2 滤波器的幅频与相频图实验结果：由下图实验结果可知，输出信号相对于输入信号有一小小的延迟，基本上x(n)的频点都通过了，滤波器是个梳状filter，正好在想通过的点附近相位为0，也就是附加延迟为0图2-3 滤波器的幅度和相位变化图2-4 两信号波形实验结果：四种带通滤波器的窗函数的频率响应如下所示：图2-5 矩形窗的频率特性图2-6 汉宁窗的频率特性图2-7 海明窗的频率特性图2-8 布莱克曼窗的频率特性图3-1 加噪前、后图像对比图3-2 加椒盐噪声的图像均值滤波前、后的图像对比图3-3 加椒盐噪声的图像中值滤波前、后的图像对比图3-4加高斯噪声的图像均值滤波前、后的图像对比图3-5 加高斯噪声的图像中值滤波前、后的图像对比实验结果：图3-6 原图及重构图像图3-7 程序运行结果由实验结果可知，当DCT变换的系数置0个数小于5时，重构图像与原图像的峰值信噪比为，重构图像置为0的变换系数的个数个数为：；当DCT变换的系数置0个数小于10时，重构图像与原图像的峰值信噪比，重构图像置为0的变换系数的个数个数为：；当DCT变换的系数置0个数小于5时，重构图像与原图像的峰值信噪比为，重构图像置为0的变换系数的个数个数为：；可以发现，在抛弃部分DCT系数后，重构图像时不会带来其画面质量的显著下降，采用这种方法来实现压缩算法时，可以通过修改mask变量中的DCT系数来更好地比较仿真结果。
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目录中文摘要 (i)英文摘要 ................................................................................................................................ I V 1 绪论 . (1)1.1 问题提出及研究意义 (1)1.2 设计的基本内容 (1)2 系统设计工具简介 (2)2.1 MATLAB概述 (2)2.2 图形用户界面(GUI)设计 (3)2.2.1 创建GUI的步骤 (3)2.2.2 GUI编程 (7)2.2.3 GUI的设计流程和设计原则 (8)2.2.4 控件的使用 (9)3 系统总体设计思路 (10)3.1 系统总体设计的步骤 (10)3.2 系统总体设计的结构 (10)4 系统图形用户界面设计 (13)4.1 图形用户界面外观设计 (13)4.1.1 控件对象 (13)4.1.2 控件属性的设置 (14)4.1.3 窗口属性的设置 (15)4.1.4 菜单的设计 (16)4.2 图形用户界面控件编程 (16)4.2.1 输入函数 (17)4.2.2 输出函数 (18)4.2.3 回调函数 (18)5 系统用户界面的实现 (18)5.1 引导模块 (19)5.1.1 回调函数的编写 (19)5.1.2 界面功能 (20)5.2系统说明模块 (20)5.3 主界面模块 (21)5.3.1 回调函数的编写 (21)5.3.2 界面功能 (21)5.4 基本信号的产生模块 (22)5.4.1 回调函数编写的基本原理 (22)5.4.2 界面功能 (24)5.4.3 界面使用演示 (25)5.5 序列基本计算模块 (25)5.5.1 回调函数编写的基本原理 (25)5.5.2 界面功能 (26)5.5.3 界面使用演示 (27)5.6 数据采集模块 (27)5.6.1 回调函数编写的基本原理 (27)5.6.2 界面功能 (28)5.6.3 界面使用演示 (29)5.7 卷积模块 (30)5.7.1 回调函数编写的基本原理 (30)5.7.2 界面功能 (30)5.7.3 界面使用演示 (30)5.8 傅里叶变换模块 (32)5.8.1 回调函数编写的基本原理 (32)5.8.2 界面功能 (32)5.8.3 界面使用演示 (33)5.9 Z变换模块 (35)5.9.1 回调函数编写的基本原理 (35)5.9.2 界面功能 (36)5.9.3 界面使用演示 (37)5.10 滤波器设计模块 (40)5.10.1 回调函数编写的基本原理 (41)5.10.2 界面功能 (43)5.10.3 界面使用演示 (43)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日基于MATLAB的“数字信号处理”实验平台的制作摘要《数字信号处理》是电子信息工程专业的一门基础课程，由于它内容繁多、概念抽象、设计复杂等，使得学生在学习时常常感到厌烦，难以理解和掌握。
为了使学生们打好专业课基础，提高学习兴趣，特用MATLAB设计了一个数字信号处理的实验软件。
该实验软件共有15个实验，各个实验都可以在实验界面中通过输入相应的参数，观察到实验结果和图形，以便于学生们通过实验加深对课程中概念和原理的理解。
MATLAB是一种交互式、面向对象的程序设计语言，其结构完整、具有优良的移植性。
更重要的是它在数字信号处理方面具有强大的功能。
因此本设计采用MATLAB的图形用户界面设计功能，设计各个实验界面。
本实验软件在MATLAB 7.0环境下可以成功运行，只需将系统默认路径改为此实验软件的所在路径即可。
本实验系统可以完成基本信号的产生、卷积、傅里叶变换、Z变换、滤波器的设计等实验。
关键字MATLAB、交互式、图形用户界面、数字信号处理。
"Digital signal processing" experiment terrace ofmanufacture basd on MATLABABSTRACTDigital signal processing is a basic curriculum in the Electric Information specialty. Because the various content, abstract concept, complex design and so on. The students frequently feel dull with difficulty understanding and grasping. In order to make the students have a good basic and enhance the study interest of students, put forward developing an experimental software based on Signal Processing. The Signal Processing software includes fifteen experiments, each experiment can be completed in the experimental interface, enter the corresponding experimental parameter, then can obtain the output of corresponding graph and data, which can make the students have better understanding in concept and principle.MATLAB is an interactive mode and object language. It has complete construction and transplant well. especially it have strong power in the Digital Signal Processing. So the design adopts the design function of the graphic user interface in MATLAB to design each experiment.The experimental system runs successfully under the MATLAB 7.0 environment, only need to alter the acquiescing in path to the path of the Signal Processing software. The experimental system can complete the experiments of Basic Signal Generation, Convolution, Fourier Transformation, Z Transformation, Filter Design and so on.KEY WORDS MA TLAB、Interactive mode、Graphic User Interface 、Digital signal processing .1绪论1.1问题提出及研究意义随着计算机技术和信息科学的飞速发展，数字信号处理已经发展成为一门独立的学科并成为信息科学的重要组成部分，在语音处理、图像处理、雷达、航空航天、地质勘探、通信、生物医学工程等众多领域得到广泛的应用。
信号处理类课程主要介绍离散信号与离散系统分析的基本理论，包括离散傅里叶变换、数字滤波器的设计、数字信号处理的实现等内容。
通过本课程的学习，要求学生掌握信号处理的基本理论、基本方法和基本技能，为后继学习和应用信号处理技术奠定基础。
众所周知MATLAB的信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)覆盖了经典信号处理理论的大多数内容，是一个非常优秀的算法研究和辅助设计工具。
但是依靠MATLAB工具箱仍然不能直接地完成对信号的分析处理，它需要经过一系列的程序编写后方能进行。
所以使用者必须有一定的理论基础和实践经验，但并非所有使用者都学习过MATLAB。
为了使那些未学过MATLAB的学生同样能方便地进行信号的分析与处理，也为了对信号的分析与处理更加方便快捷、更加高效实用，设计了基于MATLAB的信号处理实验系统。
将MATLAB的数字信号处理工具箱、图形用户界面(GUI)设计和数字信号处理的基础知识有机地结合起来，在简要阐明函数原理和算法的基础上，给出了详细的函数使用说明，再通过具体的实验实例，进一步加深了学生对信号处理理论原理的理解，适合于学生对知识的学习和掌握。
1.2 设计的基本内容本设计为基于信号处理的实验软件系统的开发，是利用MATLAB的可视化图形用户界面（GUI）工具和信号处理知识，设计实验系统的图形用户界面的总体结构，能够用于完成相关的信号处理实验。