信号与系统课程设计09级

用作多下标援引时，表示那维上的全部
注释号
% 由它“启首”后的所有物理行部分被看作非执行的注释
单引号对 ‘ ’ 字符串记述符
圆括号
( ) 在数组援引时用；函数指令输入宗量列表时用
方括号
[ ] 输入数组时用；函数指令输出宗量列表时用
花括号
{ } 元胞数组记述符
下连符
_ （为使人易读）用作一个变量、函数或文件名中的连字符
13
MATLAB语言重要性
MATLAB已成为各种系统仿真、数字信号 处理、科学可视化的标准语言。
MATLAB已确认为必须掌握的计算工具， 是从理论通向实际的桥梁，是最可信赖的 科技资源之一。
14
MATLAB产品族可以用来进行如下工作：
* 数值分析； * 数值和符号计算； * 工程与科学绘图； * 控制系统的设计与仿真； * 数字图像处理； * 数字信号处理； * 通讯系统设计与仿真； * 财务与金融工程。
序或一个处理功能； MATLAB还拥有各种实用的软件，提供了许多通
信系统模型，能对系统直接进行仿真；
11
MATLAB语言特点（二）
用户可以自己编写函数，绘制系统响应曲线； MATLAB还具有符号运算功能，直接用符号算式
进行演算； MATLAB提供了SIMULINK软件包，该软件包提
供了通信和控制系统方块图的图形编程形式，这 样利用通信系统方块图的图形对系统直接进行仿 真，使得一个很复杂的系统仿真变得相当容易。
键名
作
用
↑
前寻式调回已输入过的指令行
↓
后寻式调回已输入过的指令行
←
在当前行中左移光标
→
在当前行中右移光标
PageUp 前寻式翻阅当前窗中的内容
PageDown 后寻式翻阅当前窗中的内容
Home
使光标移到当前行的首端
End
使光标移到当前行的尾端
Delete
删去光标右边的字符
Байду номын сангаас
Backspace 删去光标左边的字符
15
操作桌面的缺省外貌
命令窗口（指令窗） 命令历史窗口（历史指令窗） 工作空间窗口（浏览器） 当前路径（当前目录）窗口
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通用操作界面
命令窗口（指令窗）（Command Window) 工作空间窗口（浏览器） （ Workspace Browser ） 命令历史窗口（历史指令窗）（Command History) 当前路径（当前目录）窗口（ Current Directory
这些自动断点可以在程序中设置，当程序运行过程中发 生了错误或者警告，则程序运行中断，进入调试状态。
26
M文件编辑器的Breakpoints菜单
27
调试程序的按钮
28
小结
MATLAB提供了一种高级编程语言——M语言， 这种语言的语法结构与C语言非常类似，任何熟 悉C语言的用户学习使用M语言都不会有任何障碍。
逗号
,
用作要显示计算结果的指令与其后指令的分隔；用作输入量与输入量
之间的分隔符；用作数组元素分隔符号
黑点
.
用作数值表示中的小数点
分号
;
用作不显示计算结果指令的“结尾”标志；用作不显示计算结果指令
与其后指令的分隔；用作数组的行间分隔符；
冒号
:
用以生成一维数组；用作单下标援引时，表示全部元素构成的长列；
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MATLAB语言特点（三）
MATLAB采用了面向对象的技术，以矩阵作为基 本数据结构和以矩阵运算为基础，集科学计算和 图形可视化为一体。
MATLAB是高层次的矩阵/数组语言，具有条件控 制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象 等程序语言特性。
MATLAB还带有许多针对不同应用所开发的工具 箱（Toolboxs）。
MATLAB在运行这个脚本时，只是简单地从文件中读 取一条条指令，送到MATLAB中去执行。
与在指令窗中直接运行命令一样，脚本文件运行产生 的变量都驻留在MATLAB基本工作空间中。
文件扩展名是“.m”。
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M 文件调试
M语言文件的编辑器——meditor不仅仅是一个文件编辑器，同时还是 一个可视化的调试开发环境。在M文件编辑器中可以对M脚本文件、 函数文件进行调试，以排查程序的错误。M文件的调试不仅可以在文 件编辑器中进行，而且还可以在命令行中结合具体的命令进行，但是 过程相对麻烦一些，所以重点讲述在M文件编辑器中进行可视化调试 的过程。
暂时（临时）工作空间：
每当MATLAB在调用执行某一函数时，即进入该函数的暂时工 作空间（可视为基本工作空间的下层空间），函数在此空间进 行运算，而不影响到基本空间内的变量，当函数执行结束后， MATLAB会同时删除函数的暂时工作空间，并回到基本空间。
22
内存变量查阅、删除的指令操作法
在指令窗中运用who, whos查阅MATLAB内存 变量。
Esc
清除当前行的全部内容
21
Workspace Browser工作空间窗口简介
列出数据的变量信息，包括变量名、变量数组 大小（尺寸）、变量字节大小和变量类型。
基本工作空间或简称为工作空间（Workspace）
MATLAB在进行运算时，将变量存储在内存中，这些存储变 量的内存空间称为基本工作空间，简称工作空间。
尽管M语言是一种解释性的编程语言，但是随着 MATLAB版本的不断升级，以及充分利用 MATLAB提供的各种编程技巧，能够有效提高M 语言应用程序的执行效率，使M语言成为了工程 领域中最适合进行算法开发验证的编程语言。
29
MATLAB基础
一、MATLAB的工作方式 二、如何获取帮助 三、表达式——变量、数值、算数运算符、关系运
作
用
空格
（为机器辨认）用作数组元素分隔符号
逗号
,
用作要显示计算结果的指令与其后指令的分隔；用作输入量与输入量
之间的分隔符；用作数组元素分隔符号
黑点
.
用作数值表示中的小数点
分号
;
用作不显示计算结果指令的“结尾”标志；用作不显示计算结果指令
与其后指令的分隔；用作数组的行间分隔符；
冒号
:
用以生成一维数组；用作单下标援引时，表示全部元素构成的长列；
MATLAB作为信号处理强有力的计算和分析工具是电 子信息工程技术人员常用的重要工具之一。
通过课设综合设计实验，激发学生理论课程学习兴趣， 提高分析问题和解决问题的能力。
3
信号与系统课程设计 ——基本信息
课设性质：独立实践环节，必修 课设学分：2学分 教学方式：包括采用教师课堂讲授、辅导、实验室
一般地来说，应用程序的错误有两类，一类是语法错误，另外一类是 运行时的错误。其中，语法错误包括了词法或者文法的错误，例如函 数名称的拼写错误等。而运行时的错误是指那些程序运行过程中得到 的结果不是用户需要的情况。但是，由于M文件是一种解释型语言， 语法错误和运行时的错误都只有在运行过程中才能发现，所以程序的 调试往往是在程序无法得到正确结果时进行程序修正的惟一手段。
提高部分，共八道题，每人只做其中的一题。
①频分复用
⑤音频加解扰
②抽样定理的工程应用
⑥回音消除
③音乐合成
⑦工频干扰滤除
④音乐回响、混响
⑧数字式自激振荡器及其应用
5
信号与系统课程设计 ——参考书目
谷源涛、应启珩、郑君里著，信号与系统—— MATLAB 综 合 实 验 ， 北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 2008年1月。
续行号
…. 由4个以上连续黑点构成。它把其下的物理行看作该行的“逻辑”继续， 以构成一个“较长”的完整指令
“At”号
@ 放在函数名前，形成函数句柄；放在目录名前，形成用户对象类目录
[说明]为保证指令正确执行，以上符号一定要在英文状态下输入。
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指令行中的标点符号
名 称 标点
作
用
空格
（为机器辨认）用作数组元素分隔符号
who命令：查看现存于基本空间的变量 whos命令：详细查看现存于基本空间的变量
在指令窗中运用clear指令可以删除内存（工作 空间内）的某一或所有变量
如：clear A , clearall
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M脚本文件编写初步
M脚本文件
该文件中的指令形式和前后位置，与解决同一个问题 时在命令窗中输入的那组指令没有任何区别。
clear
清除MATLAB工作空间中保存的变量
dir
列出指定目录下的文件和子目录清单
edit
打开M文件编辑器
exit
关闭/退出MATLAB
quit
关闭/退出MATLAB
md
创建目录
more
使其后的显示内容分页进行
type
显示指定M文件的内容
which
指出其后文件所在的目录
18
指令行中的标点符号
名 称 标点
8
MATLAB是什么?
用于科学工程计算的高效率高级语言 语言开发系统 适合多学科、多种工作平台的功能强大的大
型软件
9
MATLAB的主要构成
编程语言：以矩阵和数组为基本数据单位的编程 语言；
工作环境：一系列应用工具提供编写、调试程序 的环境；
图形处理：包括绘制图形和创建GUI等。 数学库函数：包含丰富的数学函数和其他复杂功
用作多下标援引时，表示那维上的全部
注释号
% 由它“启首”后的所有物理行部分被看作非执行的注释
单引号对 ‘ ’ 字符串记述符
圆括号
( ) 在数组援引时用；函数指令输入宗量列表时用
方括号
[ ] 输入数组时用；函数指令输出宗量列表时用
花括号
{ } 元胞数组记述符
下连符
_ （为使人易读）用作一个变量、函数或文件名中的连字符
续行号
…. 由4个以上连续黑点构成。它把其下的物理行看作该行的“逻辑”继续， 以构成一个“较长”的完整指令
“At”号
@ 放在函数名前，形成函数句柄；放在目录名前，形成用户对象类目录
[说明]为保证指令正确执行，以上符号一定要在英文状态下输入。
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命令窗口中指令行的编辑
为方便操作，MATLAB不但允许用户在指令窗中对输入指 令进行各种编辑和运行，而且允许用户对已经输入的指令 进行回调、编辑和重运行。
能函数； API：为MATLAB与其它语言编写的程序进行交互
提供接口。
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MATLAB语言特点（一）
采用统一的数据和变量对象——矩阵，即数据是 矩阵元素的数据，变量是矩阵变量；
在生成矩阵对象时，不要求做明确的维数说明， 有丰富的矩阵处理功能；
功能强、易学易用，还可根据实际需要扩充功能； 一条语句或一个函数相当于C语言中的一个子程
郑君里、应启珩 、杨为理，信号与系统引论，北 京：高等教育出版社，2009年3月。
梁虹等，信号与系统分析及Matlab实现，北京：电 子工业出版社，2002年2月。
6
信号与系统课程设计 ——考核与成绩评定
课设要求： ①基本部分，共三道题，每人都需要全部完成，要求
十五周周五做完。
②提高部分，共八道题，每人按照学号分配（见附件 二）只做其中的一题。
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M语言的断点（ Breakpoints ）
为了能够有效地处理各种情况，M语言的断点类型除了 类似C语言的用户定义的断点外，还有几种自动断点，分别 为
* Stop if Error。 * Stop if Warning。 * Stop if NaN or Inf。 * Stop if All Errors。
③ 第十六周周五所提交的课程设计报告如有雷同，一 律退回重写。 考核方式：平时表现60%，报告及答辩40%。 注意事项：答辩时提交纸质报告及课设程序（加注 释），可现场演示及编程设计（实际能力考核）。
7
MATLAB简介
MATLAB是由美国的MathWorks公司推出 的应用软件。
MATLAB是Matrix Laboratory（矩阵实验室） 的缩写。
Browser)
内存数组编辑器（Array Editor ） M文件编辑/调试器（ Editor/Debugger ） 帮助导航/浏览器（Help Navigator/Browser） 图形窗口（Figure）
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命令窗口的常用控制指令
指令
含义
cd
设置当前工作目录
clf
清除图形窗
clc
清除指令窗中显示内容
信号与系统课程设计
电信09 2011年5月30日
提纲
课设介绍 MATLAB简介 MATLAB基础 利用MATLAB进行信号与系统分析
信号与系统课程设计 ——教学目的
“信号与系统”是一门重要的专业基础课，本课程设 计 基 于 MATLAB 完 成 信 号 与 系 统 综 合 设 计 实 验 ， 是 “信号与系统”课程在实践教学环节上的必要补充。
上机、自行设计及答辩各环节。
课设时间：2周，第十五、十六周。上机时间安排见 附件一。实验室上机时应带上设计编写 好的程序，利用实验室上机时间解决问 题。
4
信号与系统课程设计
——基本内容
基本部分，共三道题
①傅里叶变换分析 ②连续时间系统分析 ③离散时间系统分析
鼓励同学自 行命题，但 要征得指导 教师同意。