信号处理模拟仿真课程设计

《信号处理模拟仿真》

课程设计

题目：信号处理模拟仿真课程设计

班级：电子信息科学与技术132 学生姓名：庞建奇

学号： 720130026

2016年 6 月 1 日

目录

目录

1 课程设计目的 (3)

2 课程设计要求 (3)

3 课程设计内容 (3)

3.1 MATLAB软件的基础应用 (3)

3.1.2 MATLAB描述常用信号 (5)

3.2 信号处理分析 (8)

3.2.1 信号抽样与调制解调 (8)

3.2.2 信号卷积的MATLAB实现 (12)

3.2.3 用MATLAB测量信号频谱 (15)

3.2.4 基于MALAB的DFT变换 (17)

4 实训心得 (19)

1 课程设计目的

《信号处理模拟仿真》课程实习是对电子信息科学与技术专业的一次实训，其目的在于实现在可视化的交互式实验环境中，以计算机为辅助教学手段，以科技应用软件MATLAB为实验平台，辅助学生完成信号处理中的数值分析，可视化建模及仿真调试，将学生从繁杂的手工运算中解脱出来，把更多的时间和经历放到信号处理的分析方法和理解中来。当前，科学技术的发展趋势高度综合又高度分化，这要求高等院校培养的学生既要具有扎实的专业基础，还要通过工程技术实践，不断提高实验研究能力和分析计算能力，总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。因此，做好本课程的实验是学好本课程的重要教学辅助环节。

2 课程设计要求

课程设计的过程是综合运用所学知识的过程。课程设计主要任务是围绕数字信号的频谱分析、特征提取和数字滤波器的设计来安排的。根据设计题目的具体要求，运用MATLAB语言完成题目所规定的任务及功能。设计任务包括：查阅专业资料、工具书或参考文献，了解设计课题的原理及算法、编写程序并在计算机上调试，最后写出完整、规范的课程设计报告书。

实验前，必须首先阅读本实验原理，读懂所给出的全部范例程序。实验开始时，先在计算机上运行这些范例程序，观察所得到的信号的波形图。并结合范例程序应该完成的工作，进一步分析程序中各个语句的作用，从而真正理解这些程序。

3 课程设计内容

3.1 MATLAB软件的基础应用

3.1.1.1 实验名称

MATLAB 程序入门和基础应用

3.1.1.2 实验目的

1.学习Matlab软件的基本使用方法；

2.了解Matlab的数值计算，符号运算，可视化功能；

3.Matlab程序设计入门

3.1.1.3 实验原理

MATLAB它广为流传的原因不仅在于在它的计算功能强大，图形功能丰富、方便，还在于它的编程效率高，扩充能力强；语句简单，易学易用，而不会像其他的那些高级语言一样距人于千里之外。MATLAB如今已经被广泛地应用于各个领域中，是当今世界上最优秀的数值计算软件。在这里我们就对MATLAB做一下简单的介绍。

1.主窗口（Command Windows）

MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括菜单栏和工具栏。

2.命令窗口（Current Directory）

命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示执行结果。

3.工作空间（Workspac）

工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有的变量，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。

4.命令历史窗口（Command History）

命令历史窗口可以内嵌在MATLAB主窗口的右下部，也可以浮动在主窗口上。在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了使用时间，从而方便用户查询如果要清除这些历史记录，可以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。

当前目录窗口是指MATLAB运行文件时的工作目录，只有在当前目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。在当前目录窗口中可以显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件并提供搜索功能。

将用户目录设置成当前目录也可使用cd命令。例如，将用户目录

e:\matlab7\work设置为当前目录，可在命令窗口输入命令：cd

e:\matlab7\work

5.Start按钮

在MATLAB主窗口左下角还有一个Start按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择其中的命令可以快速访问MATLAB的各种工具和查阅MATLAB包含的各种资源。

用MATLAB语言编写的程序，称为M文件。M文件可以根据调用方式的不同分为两类：命令文件(Script File)和函数文件(Function File)。

实验中要用的指令：Function plot subplot title axis stem subs subs min max length ones 。

3.1.1.4实训内容及具体步骤

1.打开MATLAB的系统界面，掌握其基本操作和各函数的用法；

2.学习变量的描述方法，掌握几个固定变量：ans（计算机默认赋值变量），i 和j（虚数单位），pi，inf（无穷大），nan（非数）的使用。

注意，定义变量以字母开头，可以由字母、数字和下划线混合组成，区分字母大，小写字符长度不超过63个。

3.学习数值，矩阵，运算符，向量的矩阵运算，数组运算的描述方法。

4.Matlab符号运算功能

（1）符号运算的过程

在符号运算的整个过程中，所有的运算均是以符号进行的，即使以数字形式出现的量也是字符量。做一个对sin(x/2)求导的过程。

5.matlab语言的绘图功能

3.1.2 MATLAB描述常用信号

3.1.2.1 实验名称

MATLAB描述常用信号

3.1.2.2 实验目的

1. 在了解MATLAB这个软件的基本应用之后，学习用MATLAB描述常用信号的方法

2. 掌握连续时间信号和离散时间信号的描述

3. 学会用向量和符号表示法

4. 掌握信号的时域变换方法

3.1.2.3 实验原理

MATLAB强大的图形处理功能及符号运算功能，为我们实现信号的可视化提供了强有力的工具。在MATLAB中通常有两种方法来表示信号，一种是用向量来