基于matlab数字信号处理实验平台设计.doc

1、本科毕业设计论文 本科毕业设计论文题 目：基于matlab数字信号处理实验平台设计 专业名称： 学生姓名： 指导老师： 毕业时间： 34摘要matlab 软件是由MathWork 公司于1984 年推出的数学软件，最早的开发理念是提供一套完善的矩阵运算命令，随着数值运算需求的演变，Matlab 已经成为各种系统仿真，数字信号处理和可视化的标准语言，已是目前国际上最为流行的软件之一。它是众多科研工作者和工程设计人员的首选工作平台，掌握 Matlab的使用，对于拓宽学生就业选择面，也有较大帮助。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。它是把数字或符号表示的序列，通过计算机或

2、专用处理设备，用数字的方式进行处理，以达到更符合人们要求的信号形式。它可以将自然界的模拟、连续的信号进行抽样、量化转换为数字信号，再进行滤波、变换、估值、增强、压缩、及识别等处理。随着计算机技术和大规模集成电路的飞速发展，数字信号处理技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。本文主要是介绍matlab在数字信号处理中的运用，包括用matlab表示和实现离散时间和系统。典型信号的产生和信号运算子函数，在数字信号处理理论和matlab信号处理工具箱的基础上编写子函数，子函数包括:信号的加、乘、位移和卷积运算.matlab在Z变换、傅立叶变换中的应用。用matlab实现极点留数分解、Z 反变换、求数字滤波

3、器的频率响应、绘制滤波器的零极点图、快速傅里叶变换和反变换、线性调频Z 变换、离散余弦正变换和反变换等。基于matlab的IIR数字滤波器的设计。基于matlab的FIR滤波器的设计。本文的目的是把实验器材搬上电脑屏幕上，由于时间有限，本文只是用matlab设计一个简单的平台，这个平台可以一些简单的数字信号处理实验。关键词：matlab，数字信号处理，新兴ABSTRACTMatlab software is launched in 1984 MathWork mathematical software. The first development philosophy is to provid

4、e a complete matrix operations command.With the evolution of numerical computing needs, matlab has become a variety of system simulation, digital signal processing and visualization of the standard language.It is the international one of the most popular software. With a wide range of systems analys

5、is to solve problems,it is one of many scientists and engineers working platform of choice for designers and master the use of matlab, and is helpful to students to broaden employment options for the surface.Digital signal processing is a widely used but many disciplines involved in many areas of em

6、erging disciplines. It is the sequence of numbers or symbols, or special handling by computer equipment, processed using digital means to achieve more in line with the requirements of the signal form of the people. It can be analog in nature, continuous signal sampling, quantization is converted to

7、digital signals, then the filter, transform, valuation, enhancement, compression, and recognition processing. With the computer technology and the rapid development of large scale integrated circuit, digital signal processing technology has also been rapid development and wide application.Matlab in

8、this paper is to introduce the use of digital signal processing, including the use of the discrete time representation and matlab and systems. A typical signal generation and signal operation Functions, in digital signal processing theory and signal processing toolbox of matlab based on the preparat

9、ion of Functions, Functions include: the signal of the addition, multiplication, shift and parity Convolution. matlab in the Z transform, Fourier transform of. Achieved by pole residues decomposition matlab, Z inverse transform, find the digital filter frequency response, pole-zero filter to draw ma

10、ps, fast Fourier transform and inverse transform, chirp Z transform, discrete cosine transform and inverse transform is And so on. IIR digital filter design based on matlab. FIR filter design based on matlab.it is to test equipment onto a computer screen, due to time constraints, this is just a simp

11、le design with matlab platform, the platform can be some simple digital signal processing experiments.Keywords: matlab, digital signal processing, new 目录第一章 绪论41.1研究的意义和背景41.2研究的目的41.3研究的内容51.4国内外研究发展情况5第二章 matlab的介绍72.1 matlab 简介72.2 matlab语言的发展历程和影响72.3 matlab语言的特点72.4 matlab的工作环境82.5 工作环境的特点8第三章用

12、MATLAB表示和实现离散时间系统93.1时域离散系统93.1.1系统的线性性质93.1.2系统的时不变特性93.1.3系统的因果性93.1.4系统的稳定性93.1.5系统的冲激响应103.1.6卷积的性质103.2 matlab在离散系统中的应用103.2.1 matlab 在离散系统时域分析中的应用103.2.2 Matlab 在离散系统Z 域分析中的应用123.2.3DCT变换及在matlab中的实现163.3本章小结17第四章基于matlab数字信号处理虚拟实验仿真平台的实现184.1界面的设计方法184.1.1句柄图形及图形用户界面184.1.2 GUIDE的设计过程184.1.3基

13、于matlab的数字信号处理虚拟实验仿真平台主界面194.2实验仿真平台的特点284.3本章小结28第五章 总结与展望305.1总结305.2展望30参考文献32致谢33毕业设计小结34第一章 绪论1.1研究的意义和背景 matlab是一个高性能的科学计算软件，广泛应用于数学计算、算法开发、数学建模、系统仿真、数据分析处理及可视化、科学和工程绘图、应用系统开发等。当前它的使用范围涵盖了工业、电子、医学、医疗、建筑等领域。自20世纪80年代推出后，matlab便得到了广大工程技术人员的极大欢迎和认可，并得到了快速的发展。到20世纪90年代，matlab已经成为国际控制界公认的标准计算软件。 ma

14、tlab语言是一种简单、高效、功能极强的高级语言，具有强大的矩阵运算能力和极高的编程效率，这一方面使得matlab程序可以被高度向量化，另一方面使得程序易读易写。目前在欧美各国matlab的使用十分普及。在大学的数学、工程和科学系科，matlab被用作许多课程的辅助教学手段；在科研机构和工业界，matlab是高质量新产品研究、开发和分析的主要工具之一。matlab开放的产品体系使matlab成为了诸多领域的首选开发软件，matlab也成为目前数值计算、信号与系统的可视化等领域设计和仿真不可或缺的技术，在机械、电子、自动化、水利工程等领域有着广泛的应用前景。matlab提供的工具箱已覆盖信号处理

15、、系统控制、统计计算、优化计算、神经网络、小波分析、偏微分方程、模糊逻辑、动态系统模拟、系统辨识和符号运算等各个领域1。 目前，matlab用于数字信号处理仿真实验平台的设计已经十分普遍，很多实验在真正在实验室操作之前，一般先进行仿真，而matlab为此提供了十分便利的条件。在现在社会分工及其复杂，实验成为了科学研究的必需。而实验室有限和实验越来越多的矛盾就凸显出来了。所以，人们想出了在计算机上，利用一定的软件进行模拟实验的办法，而matlab就是其中一款十分受欢迎的软件。用matlab设计出来的数字信号处理仿真平台，使更多的能够参与到实验中来，由于平台有高度仿真的效果，所以对科学的发展也起到很大的推动作用2。 在计算机演主角的21世纪，仿真平台使得实验能在计算机上进行，使实验跟上了时代的步伐，是科学史上的一大进步。1.2研究的目的在matlab环境下建立一