基于MATLAB的信号与系统仿真实验毕业设计.docx
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华北水利水电大学毕业设计
华北水利水电大学
NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower
毕业设计
题目基于MATLAB的信号与系统仿真设计
学院信息工程学院
专业通信工程
姓名王金萍
学号200912302
指导教师陈黎霞
完成时间2013.5.17
教务处制
华北水利水电大学毕业设计
独立完成与诚信声明
本人郑重声明：
所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。
文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
毕业设计（论文）作者签名：
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签字日期：
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华北水利水电大学毕业设计
毕业设计（论文）版权使用授权书
本人完全了解华北水利水电学院有关保管、使用毕业设计（论文）的规定。
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同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）原件或复印件和电子文档（涉密的成果在解密后应遵守此规定）。
毕业设计（论文）作者签名：
导师签名：
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签字日期：
目录
第1章绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究意义 1
1.3设计内容 2
第2章设计平台简介 3
2.1MATLAB简介 3
2.1.1MATLAB的基本介绍 3
2.1.3关于GUI界面 5
2.2MATLAB与《信号与系统》结合简介 5
2.3《信号与系统》仿真系统总体设计 6
第3章系统设计 7
3.1模块设计 7
3.2设计步骤 7
第4章界面设计 12
4.1系统总界面 12
4.2子界面的设计 12
第5章系统主要功能 14
5.1连续时间信号时域分析 14
5.2连续系统时域分析 20
5.3离散系统时域分析 22
5.4傅里叶变换 24
第6章总结 27
参考文献 28
致谢 29
附录一：
程序代码 30
附录二：
毕业设计任务书 41
附录三：
开题报告 42
附录四：
外文翻译 45
摘要
“信号与系统”课程是一门实用性较强、涉及面较广的专业基础性课程，是电子信息类专业本科学生的必修课程，也是电子信息类专业硕士研究生入学必考的课程。
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。
该课程的基本方法和理论大量应用于计算机信息处理的各个领域，特别是通信、数字语音处理、数字图像处理、数字信号分析等领域，应用更为广泛。
因此，该课程具有重要的意义。
长期以来，“信号与系统”课程一直采用黑板式的单一教学方式，学生仅依靠做习题来巩固和理解教学内容，对课程中大量的应用性较强的内容不能实际动手设计、调试、分析，严重影响和制约了教学效果。
由于黑板式教学，课程中大量信号分析结果缺乏可视化的直观表现，学生将大量的精力和时间用于繁杂的手工数学运算，而未真正理解所得到的结果。
因此，为了把学生从繁琐的数学运算中解脱出来，从而将更多的时间用于对信号与线性系统的基本分析方法和应用的理解与思考。
该课程急需进行教学方法的改革，即实现在实验环境中，以计算机为辅助教学手段，用信号分析的软件帮助学生完成数值计算、信号与系统分析的可视化建模及仿真调试。
Mathworks公司推出的MATLAB开发平台经过十多年的发展，已经成为科技界最流行的应用软件，它具有高效率的数值计算及符号计算功能、完备的图形处理功能、友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言和功能丰富的应用工具箱。
由于MATLAB具有上述特点，为开发“信号与系统”计算机辅助教学（CAI）软件提供了强有力的工具。
本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。
重点介绍了利用matlab软件设计实现信号仿真系统的基本原理及功能，以及利用matlab软件提供的图形用户界面（GUI）设计具有人机交互、界面友好的用户界面。
本文采用matlab的图形用户界面设计功能，开发出了各个实验界面；在该实验软件中，集成了信号处理中的多个实验，应用效果良好。
本系统是一种演示型软件，用可视化的仿真工具，以图形的动态仿真的方式演示部分基本信号的传输波形和变换，使我们直观、感性的了解和掌握信号与系统的基本知识。
关键字：
信号系统课程，MATLAB，用户图形界面，实验软件
Abstract
“SignalsAndSystems”isabasicspecialfieldofcourse.Itsusabilityisverystrong，anditspracticabilityisverywide.ItisamajorcourseofundergraduatewhosespecializedsubjectisElectronicInformation.AnditisanexaminationofElectronicInformationpostgraduates.Thiscourseleadsstudentsfromtheknowledgeofelectricanalysisintotheknowledgeoftransferarea.Itactsonmanylater’courses.Itsmethodandtheoryareusedincomputerinformation’smanyfieldswidely.SpecialinthefieldofCommunication,DigitalVoiceProcessing,DigitalImageProcessingandDigitalSignalProcessing.Soitisusefulandimportantthatholdthemethodandabilityofanalysis.
Theteachingmodeof“SignalsAndSystems”issinglenessstraight.Justteachingandlearningontheblackboard.Studentsonlydependonexercisestounderstandthecontentofit.Manyapplicationsofcontentscannotstartworkbyhands.Thisinstanceinfluencestheeffectofstudyseverity.Studentsspendlotsoftimeonmathoperation.Butcannotunderstandthetrue.Inordertoleavethosemathoperationandletstudentsspendmoretimeonconsider.Wemustdosomethingtomaketheteachingandlearningbecomeeasier.Mathworks’MATLABisagoodtooltoachieveallthis.MATLABisthebestofallapplicationsinscience.Itisefficiencyonnumericalvaluecountanddenotationcount.Ithasself-containedfigureprocessingfunction,friendlyuserinterface,easylanguageandtoolboxwithfullfunctions.
Thisarticlehasoutlinedthesignalsimulationsystem'sdemand,thegrossstructure,thebasicfunction.Introducedwithemphasisrealizesthesignalsimulationsystembasicprincipleandthefunctionusingthematlabsoftwaredesign,aswellasthegraphicaluserinterfacewhichprovidesusingthematlabsoftware（GraphicalUserInterfaces,GUI）designshastheman-machineinteraction,thecontactsurfacefriendlyuserinterface.Thisarticleusesmatlabthegraphicaluserinterfacedesignfunction,developedeachexperimentcontactsurface.Inthisexperimentsoftware,integratedinsignalprocessingmanyexperiments,theapplicationeffecthasbeengood.Thissystemisonekindofdemonstrationsoftware,withthevisualizationsimulationtool,bythegraphanddynamicsimulation'swaydemonstrationpartelementarysignal'stransmissionprofileandthetransformation,causesthetraineesdirect-viewing,perceptuallytounderstandandtoknowthecorrespondenceprincipletheelementaryknowledge.
Keywords:
SignalProcessing，MATLAB，Graphicaluserinterface，ExperimentalSoftware
IV
江汉大学毕业设计
第1章
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